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Toward. full repair of d.fects in red.ced.graphene oxid. film. by two-step graphitization

Nano Research 2013年第3期6卷 216-233页

作者： ruben rozada juan i, paredes silvia villar-rodil amelia marlinez-alonso juan m. d. tascon instituto Nacional d.l Carbon INCAR-CSIC Apartado 73 33080 Oviedo Spain

The com.lete restoration of a perfect carbon lattice has been a central issue in the research on graphene d.rived.from.graphite oxid. since this preparation route was first proposed.several years ago, but such a goal has so far rem.ined.elusive. Here, we d.m.nstrate that the highly d.fective structure of red.ced.graphene oxid. sheets assem.led.into free-stand.ng, paper-like film. can be fully repaired.by m.ans of high tem.erature annealing （graphitization）. Characterization of the film. by X-ray photoelectron and.Ram.n spectroscopy, X-ray d.ffraction and.scanning tunneling m.croscopy ind.cated.that the m.in stages in the transform.tion of the film. were （i） com.lete rem.val of oxygen functional groups and.generation of atom.c vacancies （up to 1,500 ~C）, and.（ii） vacancy annihilation and.coalescence of ad.acent overlapping sheets to yield.continuous polycrystalline layers （1,800-2,700 ~C） sim.lar to those of highly oriented.graphites. The prevailing type of d.fect in the polycrystalline layers were the grain bound.ries separating neighboring d.m.ins, which were typically a few hund.ed.nanom.ters in lateral size, exhibited.long-range graphitic ord.r and.were virtually free of even atom.c-sized.d.fects. The electrical cond.ctivity of the annealed.film. was as high as 577,000 S-m.1, which is by far the largest value reported.to d.te for any m.terial d.rived.from.graphene oxid., and.strategies for further im.rovem.nt without the need.to resort to higher annealing tem.eratures are suggested. Overall, this work opens the prospect of truly achieving a com.lete restoration of the carbon lattice in graphene oxid. m.terials.

关键词： graphene graphene oxid. film. annealing d.fect

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