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激光诱导石墨烯技术研究进展 [Early Posting]

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摘要

近年来,多孔石墨烯(Porous Gaphene)纳米材料由于其独特的物理和化学性质,以及其在生物、材料、能源、信息等领域的巨大潜在应用,受到全世界的广泛关注。然而,多孔石墨烯的合成通常采用高温处理或者多步骤的化学合成方法,工艺复杂,且难以形成图案化结构。2014年,美国研究学者提出了激光诱导石墨烯(Laser Induced Graphene, 简称LIG)技术,用以实现低成本的图案化多孔石墨烯结构。LIG是一种在普通大气环境中,通过使用激光器在碳前体材料上直接激光写入制备的三维多孔石墨烯材料。该技术将3D石墨烯的制备和图案化结合,并且不需要传统的湿化学步骤,降低了加工的成本。自发现以来,LIG已经激起了广泛的研究兴趣。包括LIG形成机制的探究,以及在能源、传感、环境、能源等众多领域的应用。本文整理了LIG的各种合成方案,包括对LIG的产物质量、表面特性以及电导率等性质的控制,以及将不同的碳前体转化为LIG的方法。利用LIG的特性,重点介绍了LIG近年来在超级电容、传感器、自清洁过滤器、摩擦电纳米发电机以及太赫兹调制器件的应用。最后,本文对基于LIG的吸波材料以及超表面的发展前景进行了展望。

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补充资料

DOI:10.3788/lop58.010003

作者单位:

    北京理工大学
    北京理工大学
    北京理工大学光电学院

引用该论文

王宗源,胡滨,吴旭东. 激光诱导石墨烯技术研究进展[J].激光与光电子学进展,2021,58(01):010003.