石墨烯是已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，它憑借高導(dǎo)熱系數(shù)，低電阻率等優(yōu)點(diǎn)而備受矚目。如今，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)使其發(fā)生氫化后，其性能還能再度提升。這真是突如其來的幸福！

    位于基礎(chǔ)科學(xué)研究所（IBS）內(nèi)的多維碳材料中心（CMCM）的研究人員聲稱，向石墨烯中添加氫可以改善其在半導(dǎo)體生產(chǎn)工業(yè)中的未來適用性。研究人員的發(fā)現(xiàn)有助于擴(kuò)展關(guān)于石墨烯基礎(chǔ)化學(xué)的知識，并可能使科學(xué)家們朝著得到新的基于石墨烯的材料的方向邁出了一大步。

    了解石墨烯與各種化學(xué)品的化學(xué)反應(yīng)原理可以提高其效用。石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，但它不能直接用作半導(dǎo)體電子產(chǎn)品中的硅的替代物，因?yàn)樗痪哂袔丁６┲械臍浠艽蜷_石墨烯中的帶隙，使得其可以用作新器件中的半導(dǎo)體部件。

    雖然其他報(bào)告也曾描述了散裝材料的氫化，但本研究著重于單層和多層厚石墨烯的氫化。IBS的科學(xué)家們采用一種基于溶解在氨中的鋰的反應(yīng)，稱為“樺木型反應(yīng)”，它通過形成C-H鍵將氫引入石墨烯。

    研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，氫化反應(yīng)在單層石墨烯的整個表面上快速進(jìn)行，而在多層石墨烯的表面氫化反應(yīng)從邊緣開始且進(jìn)行緩慢。同時也表示，在所使用的條件下發(fā)生反應(yīng)時，缺陷或邊緣是必需的，因?yàn)檫吘壉唤鸶采w的原始石墨烯并不能發(fā)生氫化。

    IBS的科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，試劑可以在雙層和三層石墨烯的層間距之間通過，并且每層的氫化反應(yīng)近似。最后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)氫化顯著改變了石墨烯的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)。

    CMCM主任Rodney Ruoff教授說：“我們中心的主要目標(biāo)是對涉及碳材料的反應(yīng)進(jìn)行基礎(chǔ)研究。通過對單層石墨烯和多層石墨烯的化學(xué)反應(yīng)的深刻理解，我相信在電子學(xué)，光子學(xué)，光電子學(xué)，傳感器，復(fù)合材料和其他領(lǐng)域中，通過化學(xué)反應(yīng)使其功能化后的石墨烯將具備更多的新應(yīng)用。”

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