利用结构修饰和元素掺杂调控石墨烯的光电性能

以生长大面积、高质量的石墨烯和研究它的性能为研究目标，我们开展了研究工作，得到了如下结果：1）采用溶剂热法利用油胺剥离石墨，得到了高质量的大尺寸石墨烯片；通过微波火花法剥离天然石墨，获得了高质量，高纯度的碳纳米卷；采用溶液法对石墨烯进行了溴化和氯化，对它们的形貌和结构进行了表征。制备了基于石墨烯的场效应晶体管，对器件的性能进行了研究。2）采用CVD方法生长了石墨烯，考查了Fe和Cu催化剂对石墨烯的形貌、层数和质量的影响，实现了石墨烯的低温N掺杂。3）采用溶液法在不同衬底上实现了石墨烯的图案化，制备了图案化的石墨烯，制备了化学传感器, 对乐果（O，O-二甲基-S-（N-甲基氨基甲酰甲基）二硫代磷酸酯）农药的传感灵敏度达到了7.6 ppb。同时，又利用该排布方法修饰电极，极大改善了基于聚（3-己基噻吩）光传感器的灵敏度。4) 探索用jet-printing等手段廉价、方便地打印出高性能的石墨烯器件。探讨石墨烯的结构、形貌及制备方法与光电性能的关系。.在项目的执行过程中，共发表论文11篇，其中IF大于3.0有11篇，包括PNAS (1篇)，J. Am. Chem. Soc. (1篇)，Adv. Mater. (5篇)。