Найден простой способ «закалить» графен за 1 секунду

Новый метод быстрого легирования графена может превратить любой источник углерода в ценные двумерные материалы за миллисекунды.

Химики из Университета Райса модифицировали процесс мгновенного джоулевого нагрева для производства легированного графена с особыми свойствами для оптических и электронных устройств.

Особенность нового метода в том, что он адаптирует структуры материала атомной толщины и электронные состояния. Легирование добавляет другие элементы в двумерную углеродную матрицу графена, чтобы изменить свойства материала.

Процесс, описанный в журнале Американского химического общества ACS Nano, показывает, как можно легировать графен одним элементом, и даже парами или тройками. Его уже продемонстрировали с использованием отдельных элементов бора, азота, кислорода, фосфора и серы, двухэлементной комбинации бора и азота и трехэлементной смеси бора, азота и серы. Процесс занимает около одной секунды, не требует катализатора и растворителя и полностью зависит от «вскипания» порошка, который сочетает легирующие элементы с сажей.

Обычно легирование графена возможно лишь с помощью восходящих подходов, таких как химическое осаждение из паровой фазы или синтетические органические процессы. Проблема в том, что они, как правило, дают продукты в следовых количествах или создают дефекты в графене. Новый процесс — многообещающий способ быстрого производства больших количеств графена, легированного гетероатомами, без использования растворителей, катализаторов или воды.