近期,研究人員實現了對石墨烯組成的控制,成功地制備出了氮摻雜石墨烯 (Nano Letters 2009, 9, 1752-1758) 。摻雜是調控石墨烯電學性能的一種有效手段,摻雜石墨烯因其巨大的應用前景已經成為研究人員關注的熱點。然而,目前的研究還僅僅停留在理論上,實驗上還很少有摻雜石墨烯的報道。有機固體院重點實驗室研究人員在化學氣相沉積法制備石墨烯的過程中通入氨氣作為氮源,得到了氮摻雜石墨烯樣品(圖1),並對其電學性質進行了研究,發現氮摻雜石墨烯顯示出 n 型導電特徵,和理論研究的結果相吻合。
他們又利用模板法實現了對石墨烯形狀的控制,大規模地制備了石墨烯帶,並制備了石墨烯帶的納米機電原型器件(Journal of the American Chemical Society ,2009, 131, 11147-11154)。石墨烯常用的制備方法主要有機械剝離法、碳化硅熱分解法、溶液法、化學法等 ,然而這些方法制備出的石墨烯的形狀基本上都是無規的。大規模可控地合成具有規則形貌的石墨烯仍然是一個難題。他們採用硫化鋅納米帶作為模板,通過化學氣相沉積法成功制備了形狀可控的石墨烯帶(圖2)。