美國萊斯大學科學家發明了激光誘導石墨烯（LIG）用于超級電容器等應用，現在已經找出了一種使海綿狀石墨烯超疏水或超親水的方法。

    最近，James Tour的萊斯大學實驗室在露天使用激光燃燒部分柔性聚酰亞胺薄片，獲得了相互關聯的石墨烯薄片。但是將聚合物置于具有不同氣體的封閉環境中，將會改變產品的不同性能。

    在氬氣或氫氣中形成LIG使其具有超疏水性或避水性，這是一重非常重要的特性，用于將水與油或除冰表面分離。在氧氣或空氣中形成它使其具有超親水性，或吸水性，使其高度可溶。

    “實驗室重也可以使石墨烯具備疏水或親水特性，但一般涉及濕化學或化學氣相沉積工藝的多個步驟，”Tour說。 “我們在一個自制的腔體里用相對便宜的材料就一步一步地做到這一點。”

    當實驗室發現在氧氣中制造LIG時，石墨烯薄片中的缺陷數量增加了，他們發現了5-和7-原子行程的碳環，當用作微電容器的電極材料時，它們的電容和性能反而得到了很大改善！

    氣體化學成分的變化甚至激光光柵圖案方向的變化也改變了材料，導致研究人員相信LIG的疏水性或親油性可以被調整。

    他們還發現當他們從親水性聚合物片上刮掉石墨烯并將其轉化成膜時，結果是疏水的。 “這導致我們相信LIG的薄片的表面取向與它與水的反應有很大關系，”Tour說。 “如果邊緣更加暴露，它似乎是親水性的；如果基面更暴露，它們的疏水性更強。”

    Tour表示，表面類型和化學氣體有助于調整材料的性能。事實上，當他們使用硫/氟氣體來制造LIG時，它們將LIG的超疏水性提高到160度。

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責任編輯：龐雪潔

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