如何用剥离法获取石墨烯样本?
1、将石墨块用光刻胶固定于载玻片,打磨出约一平方毫米的截面,以增加边缘剥离效率;
2、将胶带紧密粘贴于截面,按压确保完全接触;
3、快速撕离胶带,带走多层石墨片;
4、重复粘贴、撕离操作十至二十次,直至胶带表面呈现均匀半透明状……此时胶带表面理论上含少数单层石墨烯;
5、将粘有石墨薄片的胶带,按压在硅片表面静置五到十分钟,利用范德华力使石墨烯吸附于硅片;
6、以大于三十度角缓慢剥离胶带;
7、将硅片浸入丙酮溶液,一百五十瓦功率超声处理五到十分钟溶解残留粘合剂;
8、用去离子水冲洗,氮气吹干;
9、筛选单层石墨烯。
如果以上九步操作没问题,那么恭喜你,可以在镜头画面内观测到,在硅片二氧化硅镀层干涉效应下,呈淡紫色的单层石墨烯。
双层为蓝色,多层颜色梯次加深……
石墨烯
过程说起来很简单,单次实验的时间也不算久。操作严谨,再加上一点运气,一次就能成功……
但如果只是灵光一现生出的想法,必然需要一个摸索的过程。
所以,某戏精带着困到表情发木,但精神极度亢奋的助手,在保持实验基本流程的情况下,于失败中不断进行操作微调,一直忙到了二十五号上午十点多。
曲卓亲手用相机将电镜画面拍摄下来,并郑重的将底片交给本杰明送去冲洗,他自己则留在实验间写实验报告……
同一时间里,剑桥大学在校的四十余位物理学和材料学专家,依旧在讨论昨天的质谱检测结果,以及某人基于典型分子结构和数学模型,做出的分子相猜测。
经过昨天半个晚上争论,回到住处后的思考,和今天半个上午的进一步讨论,绝大多数人都趋向于猜测是正确的。
富勒烯
“卡文迪许教授”布赖恩·皮帕德参与讨论之余,一直在担心实验间内,已经连续工作超过六十个小时的东方曲。
但本着除非发现事故苗头,或有其它必要缘由,不打断正在进行中的实验这一实验室原则,以及对科研成果和知识产权的必要回避,并没有去打扰。
不过,派人一直在实验区外守着。
本杰明带着胶卷出来后,立刻被带到了会议室。
他一出现,会议室内瞬间陷入安静。所有人的视线全都聚焦……主要是实在太好奇了,如何使用那些常见的实验室物料和器材,让汽化的分子现形?
布赖恩看着双目布满红血丝,眼眶青白浮肿,表情呆滞木楞的本杰明,关心的问:“实验完成了?”
本杰明想回答,但激动加上疲惫,张了下嘴居然没有发出声音。努力搜刮了点口水吞咽,才沙哑的说:“完成了。”
“证明c??的分子相了?” 布赖恩难以置信的问。
“不~” 本杰明用一个词,让所有人生出了失望,同时裹挟着本该如此的想法。
但紧接着后面的话,如同点了所有人的定身穴:“曲先生用剥离法,得到了二维结构的碳同素异形体……二…二维晶体结构无法在非绝对零度环境中稳定存在的理论……可能被打破了。”
好吧,年轻且好运的本杰明·布朗先生,用一句话,道出了石墨烯除了让人兴奋的材料学特性外,对学术界最为重要的意义……
另一名同样很年轻,但运气不怎么好的托德·史密斯先生,在午餐时间被导师的另一名学生,他的师兄通知:托德,你输了。
只有这一句话。
因为,他的导师和其他几位老伙伴,在获得神奇的东方曲的允许后,正在复刻使用剥离法,获得石墨烯的实验过程,以验证成果的准确性。
不,现在还不能叫“石墨烯”。
曲卓作为发现人,在写完了实验报告去休息前说过,想将这一新发现的物质,命名为“mildredene”(米莉烯)。
因为,他受到了米莉·德雷斯尔豪斯教授的启发,才有勇气挑战热力学涨落理论。
别问为什么。
问就是:老外就吃这一套!
如此,才能最大程度的获得助力和认同,减少不必要的阻碍……
回到公寓闷头猛睡了差不多二十个小时,二十六号一早,尽管洗了个澡,但看起来依旧十分潦草的某戏精,花了七十五便是买了个金枪鱼汉堡和一杯可乐。
在店外的散座上就着初升的朝阳,把汉堡塞进肚子里,又干了可乐,溜达的去了实验室。
尽管消息还没有正式公布,但一路上已经有不少学生看他的眼神不对劲了。
等进了实验楼,就更不对劲了。
“不对劲”与好与不好无关,或者说既包含了好,也包含了不好。
总之,羡慕嫉妒恨、惊讶费解尊敬,人类情绪的复杂性表现的淋漓尽致……
为什么还没有对外公布?
截止于77年,已经累计获得了四十八次诺贝尔奖,发布学术成果无数的剑桥大学,在处理类似有价值的成果时,经验丰富到犹如工厂里的流水线。
实验复刻和成果验证,在曲卓闷头大睡的那段时间,已经由三组人分别进行,并确认过了。
眼下四个专家组,正在针对“米莉烯”这一新发现,进行基础物理性质测量、化学性质表征、电学特性测试和结构表征与晶体学分析。
等一切测试和分析结束,并由第二组重复操作,确认没有出入,才是正式对外公布的时候。
鉴于“米莉烯”的特殊性,及重要的学术价值,几个测试组的负责人,都是剑桥相关专业有名有姓有所成就的存在,最低的是二级教授。
一帮学术大拿们动起来,消息在剑桥镇范围内曝光是难免的。
更别提还有一个,已经被通知输掉赌局的,正在和他的几位多嘴的小伙伴在康河畔步行,或划船用网兜清理垃圾的,清道夫托德·史密斯先生了。
没错,“清道夫”是倒霉蛋者托德·史密斯的新外号……
曲卓到实验室,不是来关注“米莉烯”各项测试和分析结果的。他是来进行“c??”第二阶段实验的。
实验室早就准备好了,为了保障他的实验顺利进行,老实验楼的色谱仪预约已经全部取消了。
做项目的团队要么延期进行,要么去西区的新实验室排队……
事实证明,曲卓在估计时间来不及的情况下,果断启用“备选方案”的决定是对的。
即便已经在“脑子里”模拟捋顺了过程及参数,实际操作中因为各种各样不可避免的误差,依旧充满了不确定性。“
再加上曲卓在时间充裕的情况下,为了过程更真实,不想顺利的得到结果。
所以,实验在不断失败中进行了两天。
理论上经过反复摸索和调整,二十八号下午非常意外的先发现了“碳纳米管”。
真的是意外,原本是奔着成功去得。
结果,若干年后在小日子NEc实验室中,充满了偶然中又带有必然性的一幕出现了……
碳纳米管