열 화학 기상 증착에 의해 성장한 3D 그래핀 섬유

그래핀 시트 (GS)의 3D 조립은 단일 원자 층 구조의 장점을 보존하는 데 중요합니다. 동시에, GS의 수직 성장은 열 화학 기상 증착 (CVD)에서 오랫동안 도전 과제로 남아 있었습니다. 여기에서 GS의 수직 성장이 열 CVD 반응기에서 달성되었으며, 새로운 3D 그래핀 구조인 3D 그래핀 섬유 (3DGF)가 개발되었습니다. 3DGF는 NH3에서 전기 방사된 폴리아크릴로니트릴 섬유를 탄화한 후 열 CVD를 사용하여 방사형으로 배향된 GS를 제자리에서 성장시켜 준비됩니다. 3DGF의 GS는 밀집하여 배열되고 서로 연결되어 있으며, 가장자리는 표면에 완전히 노출되어 있어 전기 전도성(3.4 × 10^4 - 1.2 × 10^5 S m^-1), 전자기 차폐 (60 932 dB cm^2 g^-1), 초발수성과 초친유성과 같은 여러 측면에서 기존의 3D 그래핀 재료보다 훨씬 우수한 성능을 나타냅니다. 단순한 열 CVD의 뛰어난 특성과 손쉬운 확장 가능성 덕분에 새로운 3DGF는 고강도 및 전도성 복합재료, 유연한 도관, 전자기 차폐, 에너지 저장, 촉매 및 분리 및 정제와 같은 많은 응용 분야에 대해 매우 유망합니다. 게다가, 이 전략은 열 CVD를 통해 많은 다른 기질에서 수직 GS를 성장시키는 데 널리 사용될 수 있습니다.