化学气相沉积

本文系统综述了化学气相沉积(Chemical vapor deposition，CVD)法生长石墨烯薄膜过程中伴随的表面污染物现象，并对其形成机理进行了分析；分析了表面污染物对石墨烯薄膜转移后表面洁净度的影响，综述了超洁净石墨烯薄膜的制备方法，并列举了超洁净石墨烯薄膜的优异性质。最后总结并展望了超洁净石墨烯薄膜未来可能的发展方向和规模化制备面临的机遇与挑战。

本文系统地综述了气相反应对化学气相沉积生长石墨烯的影响：首先对CVD体系内的气相传质过程和气相反应进行了详细讨论；随后系统介绍了基于气相调控提高石墨烯的结晶性、洁净度、畴区尺寸、层数和生长速度的相关策略及其机理；最后对气相反应影响CVD生长石墨烯的规律进行总结，并展望了未来可能的发展方向。

作者提出了这种多层螺旋石墨烯生长模式的机制：由于第一层石墨烯的覆盖，第二层石墨烯生长所需的碳源必须穿过第一层石墨烯的边界，因此形成了碳源的径向梯度，导致第二层石墨烯越靠外的位置生长越快；当石墨烯螺旋臂在某处生长后，该处的碳源便被消耗，形成碳源的切向梯度，因此螺旋臂可以沿着顺时针或者逆时针方向快速生长。

在改性炭黑上生长MnO2纳米片后，获得的纳米复合材料具有高比电容、速率性能和循环稳定性。组装的对称超级电容器在181W kg -1的功率密度下获得54Wh kg -1的高能量密度。系统的实验研究表明，垂直石墨烯纳米片对炭黑的表面改性具有优异的性能优势，从而提高了整个电极的导电性、热稳定性和孔结构。这种方法对于开发高性能超级电容器的新材料具有很大的前景。

基于这种新型FS-GFF，本文研究团队制作了一种独特的可调红外伪装柔性纺织器件。得益于这种新兴FS-GFF的freestanding特性，该可调红外伪装器件（AIC）比其他报道的AIC器件相比，可以很容易地转移到任何形状的目标上，操作也很方便。

在这项研究中，通过使用FBCVD方法进行热处理，创建了具有新纳米结构的3DGN。利用流化床不规则的温度曲线和快速运输机理，制备了核壳结构SiC-石墨烯纳米级复合材料.SiC@graphene纳米级复合材料用于创建独特的3D石墨烯纳米结构，具有交织的石墨烯纳米带和连接的石墨烯壳。3DGN作为Li-S电池的电极效果很好，具有更大的硫负载，更高的放电容量，出色的循环性能和良好的效率。

为此，北京石墨烯研究院（BGI）通用石墨烯薄膜课题组从大尺寸Cu(111)单晶箔材衬底制备、石墨烯外延取向控制两个方面开展研究，揭示了铜晶粒长大过程中晶界角度对晶界迁移的作用，发展了强织构诱导的Cu(111)异常晶粒长大技术，实现了A3 (0.42×0.3m2)尺寸单晶Cu(111)箔材的制备；与中国科学技术大学李震宇教授课题组合作，揭示了痕量氧在增强石墨烯边缘与Cu(111)衬底相互作用、消除石墨烯30°转角孪晶等方面的作用，利用痕量氧修饰石墨烯边缘，实现了高取向一致度（99.9%）石墨烯的批量生长。