密 ２０１６年第１期（总第１４０期）
ＡＢ堆垛双层石墨烯快速生长
中科院上海微系统所石墨烯研究团队
采用铜蒸气辅助，在Ｃｕ—Ｎｉ合金衬底上实
现了ＡＢ堆垛双层石墨烯（ＡＢＢＧ）的快速 生长，典型单晶畴尺寸约３０ｏ微米，生长
时间约１０分钟，速度比现有报道提高约一 个数量级。相关成果近日在线发表于《微
尺度》杂志。 ＡＢＢＧ可通过电场产生可调带隙，对
石墨烯在逻辑器件及光电子器件等方向的
应用具有重要价值，但如何快速生长大晶
畴ＡＢＢＧ是个难题。 团队采用ｃｕ—Ｎｉ合金在国际上首次报
道了１．５英寸石墨烯单晶的超快生长，并
通过引入铜蒸气，实现了大晶畴ＡＢＢＧ的
快速生长。铜蒸气的参与降低了Ｃｕ—Ｎｉ合
金衬底表面第一层石墨烯的生长速度，提 高了融人衬底的活性碳原子浓度，而融入
衬底的碳原子通过等温析出形成了和第一 层石墨烯具有严格取向关系的大晶畴
ＡＢＢＧ。与现有文献相比，铜蒸汽和ｃｕ—Ｎｉ
合金的协同效应将ＡＢＢＧ的生长速度提高
约一个数量级。
光催化还原二氧化碳研究取得进展
近年来，温室效应和能源问题日益严 重，二氧化碳作为主要的温室气体使得全
球气候变暖，进而引起了极地冰川融化、
恶劣极端天气频发等一系列问题。为了减
少二氧化碳的排放，实现能源的可持续发
展，可以通过研发新材料及技术手段解决
这一问题。光催化还原二氧化碳技术不仅 可以降低大气中二氧化碳的总量，还可以
将其转化为有用的碳氢燃料。然而，光催
化反应中如何有效提高光生载流子分离以 及深人认识光还原二氧化碳机理仍然是个
挑战。 中国科学院新疆理化技术研究所环境
科学与技术研究室科研人员将黑色ＴｉＯ２
与金属铜纳米粒子复合，构建了Ｃｕ＠ＴｉＯ２
核壳结构催化剂；研究表明，金属铜可显
著促进材料的光电分离效率和可见光吸
收，进而提高了光催化还原ＣＯ２活性。同 时还发现ＣＯ２的吸附是提高光催化活性的 关键因素（Ａｐｐｌｉｅｄ ｃｍ￣ｙｓｉｓ Ａ：ＧｅｎｅｒＭ，５１０，
３４—４１）。在此研究的基础上，科研人员采
用一步水热法，制备了碱性ｃｅＯ２修饰ＴｉＯ２
的复合纳米催化材料，并通过原位红外光
谱技术，研究了ＣＯ２吸附及其光还原的微
观过程。研究发现，ＣｅＯ２增强了ＣＯ２在 催化剂表面的吸附与活化，并改变了表面
吸附物种的形态。该研究首次实验上证明 ＣＯ２－中间物种是经表面碳酸根和碳酸氢
根转化而来。
相关研究成果发表在ＪｏｕｒｎＭ ０ｆ
Ｃ￣Ｍｙｓｉｓ上。 该研究工作受到国家自然科学基金、
中科院“百人计划”、中科院创新团队国
际合作伙伴计划、 “西部之光”青年博士
等项目资助。
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