开发高效的热管理技术对于实现电子设备的最佳性能至关重要。在这里，通过苯胺基团中的sp²轨道与石墨烯中的离域大π键共轭建立离域共轭体系，以构建电子热传导路线。然后，石墨烯中丰富的π电子可以不受阻碍地转移到相邻的铜，从而导致显着的导热性。这些结果表明，用苯胺功能化石墨烯 (PA-Gr-Cu) 沉积的铜基板显示出506 W m-1k-1 的高热导率，比原始石墨烯-铜复合材料的热导率高 30.8% (Gr-Cu)和44.2%铜 (Cu)。置于热源上5分钟内从30℃加热到210℃，PA-Gr-Cu的顶面温度迅速升高至198℃，而Gr-Cu和Cu的顶面温度仅缓慢升高至 88℃和 59℃。这项工作表明，在N原子中具有一对孤电子的苯胺作为中间分子显示出优越性，可连接石墨烯和铜以建立离域共轭系统。 该创新为在石墨烯与铜之间建立共轭结构以构建具有显着导热性能的电子热传导路径提供了另一种解决方案，并将推动石墨烯基金属基复合材料的电子热传导路径在散热应用中的研究。
 
  
图 1. PA-Gr 和 PA-Gr-Cu 复合材料的制备
 
 
图2。(a)傅里叶变换红外光谱，(b)紫外/可见光谱，(c)热重，和(d)Gr和PA-Gr的相应DTG曲线
 

图3。Gr、PA-Gr和PA-Gr-Cu的拉曼光谱。
 

图4。(a，b)不同尺度下PA-Gr-Cu薄膜表面的扫描电镜形貌和碳[b(1)]、氧[b(2)]、氮[b(3)]和铜[b(4)]的能谱图。
 
 
图5。从45℃视角对从铜衬底到PA-Gr-Cu膜的横截面中的界面上的碳和铜进行的EDS线扫描:(a)碳和铜的扫描电镜形貌，(b)碳的EDS信号，以及(C)铜的EDS信号。
 
 
图6。Gr、PA-Gr和PA-Gr-Cu的测量扫描；(b) Gr、(c)PA-Gr和(d)PA-Gr-Cu的碳1s光谱；(e) PA-Gr。(f)PA-Gr-Cu的N 1s光谱。
 
 
图7。(a)红外热成像和(b)样品随时间变化的顶面温度。
  
       相关科研成果由广西师范大学Fenghua Zheng和Juantao Jing等于2021年发表在ACS Applied Nano Materials（https://doi.org/10.1021/acsanm.1c02680）上。原文：Phenylamine-Functionalized Graphene–Copper Composites with High Thermal Conductivity: Implications for Thermal Dissipation。

转自《石墨烯研究》公众号