美國萊斯大學(xué)科學(xué)家發(fā)明了激光誘導(dǎo)石墨烯（LIG）用于超級電容器等應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)找出了一種使海綿狀石墨烯超疏水或超親水的方法。
最近，James Tour的萊斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室在露天使用激光燃燒部分柔性聚酰亞胺薄片，獲得了相互關(guān)聯(lián)的石墨烯薄片。但是將聚合物置于具有不同氣體的封閉環(huán)境中，將會(huì)改變產(chǎn)品的不同性能。
在氬氣或氫氣中形成LIG使其具有超疏水性或避水性，這是一重非常重要的特性，用于將水與油或除冰表面分離。在氧氣或空氣中形成它使其具有超親水性，或吸水性，使其高度可溶。
“實(shí)驗(yàn)室重也可以使石墨烯具備疏水或親水特性，但一般涉及濕化學(xué)或化學(xué)氣相沉積工藝的多個(gè)步驟，”Tour說。“我們在一個(gè)自制的腔體里用相對便宜的材料就一步一步地做到這一點(diǎn)。”
當(dāng)實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)在氧氣中制造LIG時(shí)，石墨烯薄片中的缺陷數(shù)量增加了，他們發(fā)現(xiàn)了5-和7-原子行程的碳環(huán)，當(dāng)用作微電容器的電極材料時(shí)，它們的電容和性能反而得到了很大改善！
氣體化學(xué)成分的變化甚至激光光柵圖案方向的變化也改變了材料，導(dǎo)致研究人員相信LIG的疏水性或親油性可以被調(diào)整。
他們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)他們從親水性聚合物片上刮掉石墨烯并將其轉(zhuǎn)化成膜時(shí)，結(jié)果是疏水的。 “這導(dǎo)致我們相信LIG的薄片的表面取向與它與水的反應(yīng)有很大關(guān)系，”Tour說。 “如果邊緣更加暴露，它似乎是親水性的；如果基面更暴露，它們的疏水性更強(qiáng)。”
Tour表示，表面類型和化學(xué)氣體有助于調(diào)整材料的性能。事實(shí)上，當(dāng)他們使用硫/氟氣體來制造LIG時(shí)，它們將LIG的超疏水性提高到160度。
來源： 中國材料網(wǎng)
