石墨烯可控制备和性能研究方面取得系列进展

单壁碳纳米管/石墨烯带分子内结。新加坡国立大学的魏大程博士和A.T.S.Wee教授与有机固体实验室相关人员合作，制备了单壁碳纳米管/石墨烯带分子内结（图4），该分子内结显示典型的非对称性整流曲线（开关比：~160，at ±1.5 V)，其光电流和光电压与激光强度分别呈线性和指数关系，在光强度为98.6 kW/cm2的条件下，分别获得了高光电流(−11.6 nA)和高光电压(270 mV)，外光电灵敏度达3 mA/W, 高于二维石墨烯或碳纳米管的p-n 结，表明该分子内结能有望作为高性能的光检测器。该结果发表在Nat. Commun.上 （2013, 4, 1374）。

图4 单壁碳纳米管/石墨烯带分子内结的制备过程

这一系列工作揭示了石墨烯在非平衡条件下生长过程的丰富内涵，为其进一步可控制备高质量、大面积、无污染的石墨烯提供了广阔的研究空间。这些研究结果还对非平衡体系中材料生长过程的认识具有普遍的借鉴作用，也将石墨烯与科学中的一些基本物理概念和自然现象（如无序和有序、确定性和随机性、简单到复杂、液态、雪花等）紧密地联系在一起。