等離子體技術在石墨烯材料上的應用

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2023-08-22

等離子體是物質除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)以外的第四種存在狀態(tài)，整體上呈電中性。等離子體廣泛存在于我們的日常，如閃電、日光燈和電弧。在實驗室或工業(yè)生產(chǎn)中同樣常見到等離子體，人為方法可以制作產(chǎn)生等離子體，如激光、火焰、紫外線、對氣體高溫加熱、電離擊穿放電等。無論是自然產(chǎn)生還是人為產(chǎn)生，等離子體的激發(fā)原理相同，都是為物質持續(xù)提供能量，使基態(tài)或激發(fā)態(tài)電子持續(xù)充能，當電子能量達到或超過躍遷閾值成為自由電子，即為氣體電離。這些粒子中，大部分粒子處高能量的激發(fā)態(tài)，正是由于這些活性粒子，等離子體才可以應用于很多方面。

等離子體技術在石墨烯材料上的應用

低溫等離子體具有許多活性粒子，是一種環(huán)保、高效的材料處理方法。

石墨烯材料的活性點根據(jù)其位置，可以分為邊緣平面和基底平面，且基底面比邊緣面的活性低，這對材料的活性有影響。等離子體處理石墨烯材料的可以促進邊緣、空隙、扭曲和摻雜物的形成，使石墨烯材料具有更理想的特性，且不需要使用有毒試劑，處理時間短，成本低。等離子體通過剝離、刻蝕、摻雜等提高石墨烯材料性能。

(1) 等離子體剝離
等離子體剝離主要利用放電產(chǎn)生氣體膨脹或剪切力來獲得石墨烯。

(2) 等離子體刻蝕
等離子體刻蝕主要發(fā)生在石墨烯基材料邊緣位置?？涛g可產(chǎn)生豐富的缺陷，去除不穩(wěn)定的sp3碳和無定形的sp2碳等，暴露更多活性位點，提高性能。

(3) 等離子體摻雜
外來原子摻雜是一種對材料性能改性、以及對基體材料的元素組成產(chǎn)生局部變化的方法。

等離子體是一種具有一定能量分布的電子、離子和中性粒子的電離氣態(tài)物質，它能夠與材料表面發(fā) 生作用，將自身的能量傳遞給材料表面的分子和原子，產(chǎn)生一系列的物理和化學過程，并且能夠根據(jù)材料不同的物理和化學結構，有選擇性的分解和重組化學鍵，在化學鍵的斷裂與重組過程中可能會引入一些新的官能團，在這些反應過程的作用下，材料的表面形貌和物理、化學形貌都有可能會發(fā)生改變，從而改變材料的表面性能，是一種非常優(yōu)異的材料處理技術。等離子體技術目前在石墨烯材料的處理上已經(jīng)得到了極為廣泛的應用

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