成果简介
高质量垂直石墨烯纳米壁（VGN）和石墨烯基高输出功率水电效应发电装置的非催化制备一直难以实现。本文，南京航空航天大学Junkui Zhu、Jingzhe Zhang等研究人员在《Nanoscale》期刊发表名为“Direct fabrication of high-quality vertical graphene nanowalls on arbitrary substrates without catalysts for tidal power generation”的论文，研究通过热化学气相沉积（HWCVD）方法合理调整生长条件，成功地在没有催化剂的衬底上制备了缺陷密度、层数和亚微米域尺寸的VGN。
在最佳条件下制备的VGN的拉曼测试表明，其I D / I G值小于1，I 2D / I G超过2.8。沉积压力是影响VGN结晶质量的关键因素。500 Pa的合适沉积压力可以筛选参与纳米壁生长的活性碳簇。制备的VGN具有优良的电性能和滴落离子滴纳米发电器件的输出。由于 VGN 较大的晶畴面积和较小的接触角，在 100 Pa 时表现出的最大输出功率为 15.7 μW，超过了其他报道的水电能量收集装置产生的值。都证实了质量提高的VGN在纳米能源器件中具有很高的应用前景。
图文导读
图1、在最佳条件下制备VGN和质量表征
图2、气压对VGN（c-Si衬底）形貌和质量的影响
图3.VGN应用于潮汐发电的液滴式水力发电装置
小结
总之，通过HFCVD方法在没有催化剂的帮助下，实现了VGN在c-Si、石英玻璃和SiO2 /Si等非催化绝缘衬底上的生长。本工作优化的VGN合成工艺可应用于各种非催化底物，可承受 750°C 并确保稳定的晶体质量。
文献：DOI https://doi.org/10.1039/D2NR03489A
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