双芘功能化驱动石墨纳米片自组装为高效散热箔
应用物理
2021-01-25 v1 材料科学
摘要
由石墨烯及相关材料制备的热导纳米纸目前在热管理应用中展现出巨大潜力。然而，在缺乏高温石墨化步骤的情况下制备的纳米纸，其导热片之间的热接触成为热导率的瓶颈。本工作中，该低效热接触问题通过双功能多芳香分子得以解决，此类分子旨在驱动石墨纳米片（GnP）的自组装并在其间建立热桥。为保持无缺陷 sp2 结构所关联的高导电性，采用了具有可变连接链长的特制双芘化合物的非共价功能化。芘端基与石墨烯表面的强 π-π 相互作用由紫外-可见、荧光和拉曼光谱证实。发现 GnP 间的双芘分子连接结构控制了纳米纸内 GnP 的排布与取向，使面内与面间热扩散率均显著提升。最后，纳米纸作为电子元件散热器件得到验证，表现出与常规铜箔相当或更优的散热性能，同时实现超过 90% 的减重。
引用
@article{arxiv.2101.09098,
title = {Bispyrene functionalization drives self-assembly of graphite nanoplates into highly efficient heat spreader foils},
author = {Giuseppe Ferraro and Mar Bernal and Fabio Carniato and Chiara Novara and Mauro Tortello and Silvia Ronchetti and Fabrizio Giorgis and Alberto Fina},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09098},
year = {2021}
}