聚合物膜的直接激射以形成激光诱导的石墨烯(LIG),为导电膜的制造提供了可扩展且潜在廉价的替代方案。但是,激光发射过程中产生的高温会使底物聚合物变形,会改变其微米和纳米尺寸特征,而这些特征对于膜的性能至关重要。在这里,我们演示了氧化铝的连续渗透合成(SIS),一个简单的无溶剂过程,如何稳定聚醚砜(PES)膜,防止在聚合物的玻璃化转变温度以上变形,使LIG的形成同时不改变膜的底层孔结构。这些膜显示出与碳纳米管复合膜相当的薄层电阻,具有稳定的电化学性,并在激光照射后保持其渗透性,显示出其作为导电膜的竞争性能。这些结果表明,当结合激光诱导石墨化用于多种应用时,SIS可以极大地改变材料。
Fig. 1 激光热解过程中顺序渗透合成对聚合物结构的影响。
Fig. 2 导电膜的性能。
Fig. 3 激光热解过程中结构弹性的机制。
相关研究成果于2020年由美国麻省理工Jeffrey C. Grossman课题组,发表在Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-020-17259-5)上。原文:Preserving nanoscale features in polymers during laser induced graphene formation using sequential infiltration synthesis。
摘自《石墨烯杂志》公众号: