Matter: CVD法制备高导电率的多孔石墨烯泡沫薄膜
雨辰
2020-07-03
石墨烯泡沫具有柔韧性好、比表面积大、密度低等特点。由还原氧化石墨烯薄片组成的泡沫通常具有“适度”的导电性，而由化学气相沉积(CVD)生长在镍泡沫上的泡沫具有非常大的孔径，约为500μm。
有鉴于此，韩国基础科学研究所的Rodney S. Ruoff教授等人，用电化学方法在铜箔上生成了多孔镍薄膜，对所生成的多孔铜/镍薄膜进行退火后，通过CVD生长多孔石墨烯泡沫，该薄膜具有非常广泛的孔径分布，电导率高。
本文要点
1）多孔Cu/Ni箔是通过将Ni电镀在Cu箔上制成的，并用作多孔石墨烯泡沫化学气相沉积生长的模板。石墨烯泡沫的壁厚为2 - 5层石墨烯，相互连接形成低密度多孔网络，孔隙大小分布广泛，电导率高。
2）这些高孔隙率的石墨烯泡沫具有很高的导电性，并表现出优良的电磁干扰(EMI)屏蔽和快速有机溶剂吸附性能。
3）与先前研究的电磁干扰（EMI）屏蔽材料进行比较表明，这种石墨烯泡沫是最好的EMI屏蔽材料之一。其特定的EMI屏蔽效果（> 720 dB cm3 g-1）优于大多数其他材料。这种石墨烯泡沫对各种有机溶剂和油具有较大的吸收能力，并能在数秒内吸附。
总之，该工作提出的策略可以大规模生产含有少量石墨烯壁的泡沫，这种泡沫在催化剂的支撑结构、电能存储和电磁干扰屏蔽等领域具有广泛的应用前景，同时也为其他三维多孔结构制备提供了一种新的思路。
参考文献：
Ming Huang et al. CVD Growth of Porous Graphene Foam in Film Form. Matter, 2020.
DOI: 10.1016/j.matt.2020.06.012
https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.06.012