石墨烯材料的自组装

摘要

通过制备合适的多环芳烃(PAH)在与水(或其它合适的下层液体)不混溶的溶剂中的溶液，可形成石墨烯和类石墨烯材料。在薄的水层表面上形成合适的薄的PAH溶液层。从溶液层中蒸发溶剂以形成以邻近的分子圆盘形式组装的PAH材料的膜。组装的PAH材料可通过小心地移除或蒸发水层来进一步处理，以将PAH剩余物沉积在期望的表面上。随后PAH剩余物可被加热以除去氢原子，形成富碳或全碳的石墨烯结构。

主权项

形成类石墨烯材料或石墨烯的方法，包括：形成多环芳烃在溶剂中的液体溶液，使得所述溶液将漂浮在水层表面上而所述多环芳烃不大量溶解或萃取到水中；在水层表面上形成所述多环芳烃的溶液层，所述水层和其上的溶液层被容纳形成用于所述多环芳烃溶液的期望平面构造的表面区域；从所述多环芳烃的溶液层中蒸发溶剂以在所述水层上形成残余的多环芳烃层，即类石墨烯材料，该多环烃残余层呈基本符合所述水层表面的组装的多环芳烃分子的大致分子膜的形式，所述膜具有小于一纳米的厚度；将所述水层容纳在固体材料基体上，所述固体材料基体用于接纳组装的多环芳烃分子的膜；蒸发所述水层以将组装的多环芳烃分子的膜，即类石墨烯材料，沉积到所述固体材料基体上；和在真空下或惰性气氛下加热所述组装的多环芳烃分子的膜以降低该材料中的氢原子含量，在所述固体材料基体上留下富碳残余物，所述富碳残余物特征在于一个或多个具有连接的碳原子六元环的本质上为石墨烯的二维层。