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解决CVD 法生长石墨烯的不透水性差异

        近年来石墨烯作为防止气体和水分渗透的柔性隔膜引起了人们的特别关注。其良好的灵活性、可延展性和不透水性可以有效提高有机器件的耐久性。但是通过化学气相沉积法(CVD)生长的石墨烯薄膜具有较高的水蒸气透过率(WVTR)。已有研究表明CVD生长石墨烯层水渗透性现象主要归因于石墨烯生长过程中产生的各种纳米尺寸的孔洞,然而关于CVD-Gr的纳米孔的起源还没有完全了解。所以理解CVD-Gr中高WVTR值的原因并设计更可靠和可行的钝化方法,对于具有长期稳定性的柔性有机器件是非常需要的。
        2018年6月由韩国蔚山国立科学技术研究所的几位研究者发表在《Advanced materials》的一项研究。研究者通过观察铜基板上微米级的锈蚀来研究石墨烯覆盖上铜箔上的水渗透路线,结果表明导致其不透水性退化的纳米尺寸孔洞或裂纹主要集中在石墨烯的褶皱上。并研究出这些褶皱上的孔洞主要是为了释放石墨烯和铜基板之间的热应力而产生的脱层现象导致的,特别是在石墨烯和基底之间具有高粘附能的铜台阶边缘处。此外还利用电子束选择性沉积非晶碳来钝化石墨烯孔和褶皱上形成的裂纹,显著提高了CVD-Gr的不透水性。此方法可被推广到石墨烯基和其他原子晶体的柔性薄膜中来提高新的屏障性能。(来源:QYIM & AMSC JH LIU 编报)

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