【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请基于35U.S.C.§119要求于2014年5月8日提交的美国临时专利申请第61/990,204号和第61/990,561号的优先权,其通过引用整体并入本文。关于联邦政府资助的研究和开发的声明不适用。
本公开总体上涉及石墨烯、基于石墨烯的材料和其他二维材料。更具体地,本公开涉及含有堆叠的具孔石墨烯、基于石墨烯的材料或其他二维材料的结构,以及用于生产堆叠的结构的方法。专利技术背景石墨烯代表着其中碳原子存在于规则的晶格位置的原子级薄的碳层。在许多应用中,希望在石墨烯基面安置多个孔洞、开口或类似的穿孔。这类孔洞在本文中也被等价地称为孔(pore)。其他二维材料可以含有类似的孔(perforation),并以与石墨烯类似的方式用于应用。术语“具孔(perforated)石墨烯”或“具孔二维材料”在本文用于指在基面具有孔洞的片,无论所述孔洞是如何引入的。这类孔洞可以存在于单层石墨烯和几层石墨烯(例如,少于10层石墨烯层但多于1层),以及存在于相互堆叠的多片单层石墨烯或几层石墨烯。虽然石墨烯和其他二维材料具有空前的机械强度,但仍然希望提供对二维材料的机械支承,以便支持许多常见的应用,例如过滤应用。在许多实例中,可以将石墨烯和其他二维材料置于光滑的结构基底上。结构基底可以通过分散位于其上的负载来减少高压的影响。然而,由于石墨烯的原子级薄度,当将石墨烯转移至基底时可对石墨烯造成损害。出现所述损害的形式可以为生成不希望的裂口或者石墨烯或其他二维材料中的其他缺陷。减少石墨烯损害(尤其是在操作条件下)的一个方式是使用具有非常光滑的表面拓扑学/形态学的 ...
【技术保护点】
结构,其包含第一片具孔二维材料和设置在所述第一片具孔二维材料的表面与结构基底的表面和第二片具孔二维材料的表面中的至少一个之间的第一多个间隔件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.08 US 61/990,204;2014.05.08 US 61/990,5611.结构,其包含第一片具孔二维材料和设置在所述第一片具孔二维材料的表面与结构基底的表面和第二片具孔二维材料的表面中的至少一个之间的第一多个间隔件。2.如权利要求1所述的结构,其中所述第一多个间隔件设置在所述第一片具孔二维材料的所述表面与所述第二片具孔二维材料的所述表面之间,所述结构还包含设置在所述第一片具孔二维材料或第二片具孔二维材料的另外表面上的结构基底。3.如权利要求2所述的结构,其中所述第一多个间隔件设置在所述第一片具孔二维材料的所述表面与所述第二片具孔二维材料的所述表面之间,并且第二多个间隔件设置在所述结构基底的所述表面与所述第一片具孔二维材料或第二片具孔二维材料的所述另外表面之间。4.如前述权利要求中任一项所述的结构,其还包含与所述第一片具孔二维材料和/或所述第二片具孔二维材料直接接触的另外的一片或多片具孔二维材料。5.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述第一片具孔二维材料或第二片具孔二维材料包含石墨烯或基于石墨烯的膜、过渡金属二硫属元素化物、α-氮化硼、硅烯、锗烯、MXene或其组合。6.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述第一片具孔二维材料或第二片具孔二维材料具有小于或等于4000埃的平均孔尺寸。7.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述第一片具孔二维材料或第二片具孔二维材料包含随机分布的孔。8.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述第一片具孔二维材料或第二片具孔二维材料的孔在所述孔的边缘被化学官能化。9.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述间隔件随机地定向和定位。10.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述间隔件层具有选自5埃至10000埃的厚度。11.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述间隔件层具有基本均匀的厚度。12.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述间隔件层具有不均匀的厚度。13.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述间隔件具有0.5nm至200nm的平均尺寸。14.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述间隔件的平均面密度为每μm22000至每μm21。15.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述间隔件附着于第一片具孔二维材料和/或第二片具孔二维材料。16.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述间隔件包含纳米颗粒、纳米管、纳米纤维、纳米棒、纳米结构或其组合。17.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述间隔件选自单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纳米结构、富勒烯、碳纳米角及其组合。18.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述间隔件层具有小于或等于50nm的平均表面粗糙度。19.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述结构基底包含多孔聚合物或多孔陶瓷。20.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述结构基底具有小于或等于500μm的厚度。21.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述结构基底具有1μm至500μm的厚度。22.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述结构基底具有大于或等于3%的孔隙度。23.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中所述结构基底具有3%至75%的孔隙度。24.如前述权利要求中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖恩·P·弗菜明,彼得·V·拜德沃斯,小大卫·F·凯西,斯科特·E·海斯,马修·M·卡普兰齐克,史蒂文·W·西恩特,兰德尔·M·斯蒂尔伯格,雅各布·L·斯维特,大卫·B·图罗夫斯基,刘晗,
申请(专利权)人:洛克希德马丁公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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