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新氧化石墨烯片三層膜制備成功

來源:《物理化學期刊C》       更新時間:2011-6-29 10:01:42
 

(a) 氧化石墨烯的化學結構;(b)硅片上APTES-GO-OTS三層膜構建示意圖

中科院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室研究人員在石墨烯基多層薄膜的構筑及其摩擦學性能研究方面取得新進展。在由氧化石墨烯(GO)外層和3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)自組裝底層修飾的硅基片上,研究人員進一步接枝了十八烷基三氯硅烷(OTS)分子,成功地構筑了疏水的APTES-GO-OTS三層膜。對其微結構和摩擦學性能研究表明,該三層膜呈現低粘著性,且其微觀摩擦學性能和宏觀摩擦學性能均顯著提高。   氧化石墨烯片的化學改性是近期的研究熱點。在前期工作中,研究人員利用環氧基團/羧基與氨基基團的化學反應,將氧化石墨烯片共價組裝到APTES自組裝單層膜修飾的硅基片上,薄膜摩擦學性能得到一定的改善。然而,由于氧化石墨烯表面較高的親水性使得該表面和AFM探針間的粘著力較強。為減少粘著力,可通過熱還原過程來減少氧化石墨烯表面含氧基團的含量。然而,該過程耗能較高,且需在氬氣氛下進行。   本研究所報道的薄膜制備方法簡便易行,適于構建納/微電子機械系統的潤滑涂層。該方法亦可應用于其他領域,如可用來改善石墨烯基生物材料的潤濕性。   上述工作得到了國家自然科學基金和中科院“百人計劃”項目的支持。研究成果發表在近期出版的《物理化學期刊C》(J. Phys. Chem. C) (J. Phys. Chem. C 2011, 115, 10080–10086)。(來源:中科院蘭州化學物理研究所 張慧玲)  

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