Многомерные углеродные материалы с включением графена в разреженных бриллиантовых наноструктурах // НАНОМАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ - VI: Труды VI Международной конференции «Наноматериалы и технологии», V Международной конференции по материаловедению и II Международной конференции по функциональным материалам (22.08.2016 – 26.08.2016, Улан-Удэ). Научный редактор: Дамдинов Б. Б., Сызранцев В. В. , - Улан-Удэ: Издательство Бурятский государственный университет, 2016. - С. 94-98.
Многомерные углеродные материалы с включением графена в разреженных бриллиантовых наноструктурах
Towards Multidimensional Carbon Materials: Turning Graphene into Thin Diamond Nanostructures
В данной статье рассматривается путь синтеза для преобразования sp2 слоев графена в наноразмерных алмазных наноструктурах. Ультратонкий sp3 алмазный углерод может быть легко получен путем функционализации наружной стенки графеновых слоев на металлической поверхности без необходимости так называемого высокого давления и высокой температуры (HPHT). Полученные ультратонкие sp3 углеродные пленки представляют собой не только алмаз, а скорее представляют новый материал, порядка ~ 1 нанометра в толщину. Этот подход также применим к гексагональному слоистому нитриду бора.
Herein, we demonstrate a preferable synthetic route to transform sp2 graphene layers into nanoscale-thick diamond nanostructures. The ultrathin purely sp3 bonded carbon diamond can be easily produced through the functionalization of the outer wall of graphene layers on a metal surface without the need of so called high pressure and high temperature (HPHT) circumstance. The resulting ultrathin sp3 carbon films are not only diamond per se, but rather are a new material that is only of order ~1 nanometer in thickness. This approach is also applicable to a hexagonal layered boron nitride.
1.Bundy, F. P., Hall, H. T., Strong, H. M. & Wentorf Jun, R. H. Man-made diamonds. Nature 176, 51–55 (1955).
2.Irifune, T., Kurio, A., Sakamoto, S., Inoue, T. & Sumiya, H. Materials: Ultrahard polycrystalline diamond from graphite. Nature 421, 599–600 (2003).
3.Bachmann, P. K., Leers, D. & Lydtin, H. Towards a general concept of diamond chemical vapour deposition. Diamond Relat.Mater. 1, 1–12 (1991).
4.Isberg, J. et al. High carrier mobility in single-crystal plasma-deposited diamond. Science 297, 1670–1672 (2002).
5.Li, X. et al. Large-area synthesis of high-quality and uniform graphene films on copper foils. Science 324, 1312–1314 (2009).
6.Bae, S. et al. Roll-to-roll production of 30-inch graphene films for transparent electrodes. Nature Nanotech. 5, 574–578 (2010).
7.Wu, Y. et al. Growth mechanism and controlled synthesis of AB-stacked bilayer graphene on Cu–Ni alloy foils. ACS Nano 6,7731–7738 (2012).
8.Li, Q. et al. Growth of adlayer graphene on Cu studied by carbon isotope labeling. Nano Lett. 13, 486–490 (2013).
9.Chen, S. et al. Synthesis and characterization of large-area graphene and graphite films on commercial Cu–Ni alloy foils. NanoLett. 11, 3519–3525 (2011).
10. Kim, K. S. et al. Large-scale pattern growth of graphene films for stretchable transparent electrodes. Nature 457, 706–710 (2009).
11. Odkhuu, D., Shin, D., Ruoff, R.S. & Park, N. Conversion of multilayer graphene into continuous ultrathin sp3-bonded carbon films on metal surfaces. Sci. Rep. 3, 3276–3283 (2013).
12. Han, S. S., et al. Stability of hydrogenation states of graphene and conditions for hydrogen spillover. Phys. Rev. B 85, 155408–155414 (2012).