石墨烯薄膜研制及其摩擦學性能研究獲得新進展
2010-10-21 來源：中國聚合物網
中科院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室聚合物摩擦學組在石墨烯（Graphene）薄膜研制及其摩擦學性能研究方面獲得新進展。
石墨烯是單層碳原子緊密排列而形成的一種炭質新材料，具有單層二維蜂窩狀（Honeycomb）晶格結構，是目前世界上公認的最薄的二維材料（厚度只有0.335 nm）。由于其特殊的微觀結構，石墨烯具有極好的力學、熱導性和電學性能，有望在微電子、信息、能源、材料和生物醫藥等領域具有重大的應用前景。但是，結構完整的石墨烯化學穩定性高，很難將其在器件上進行組裝，從而限制了其深入應用。可喜的是，基于氧化石墨烯表面活性官能團而開展的石墨烯功能化研究為其表面組裝和修飾提供了可能。固體潤滑國家重點實驗室研究人員利用氧化石墨烯表面的活性環氧基、羧基與氨基的化學作用，將其組裝到3-氨丙基三乙氧基硅烷自組裝薄膜（APTS-SAMs）修飾的單晶硅基底表面，然后進行熱還原處理，得到了還原的石墨烯氧化物。對制備的樣品進行摩擦學性能表征，發現所獲得的薄膜具有較低的摩擦系數和優異的抗磨損性能。該項研究有望為微/納機電系統（MEMS/NEMS）提供一種新的潤滑體系，具有十分重要的科學和現實意義。研究結果發表在近期的Langmuir上（2010，26（20），15830-15836）。該項研究得到了國家自然科學基金和中科院“百人計劃”科研項目的支持。
石墨烯氧化物在單晶硅基底上的多步組裝示意圖
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（責任編輯：佳）
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