折叠后的准三维石墨烯纳米结构由哪些部分组成？

问题描述

精选答案

石墨烯经折叠形成的准三维结构包含多层功能单元，其核心组件通过物理或化学作用相互结合。

结构名称	组成与功能描述
基底支撑层	通常为二氧化硅或金属薄膜，提供机械支撑和界面耦合作用
折叠纳米带	石墨烯片层经应力调控形成的带状褶皱，宽度在5-100纳米区间，决定导电与力学性能
边缘连接结构	包含sp2-sp3杂化过渡区，通过π-π堆叠或化学键实现跨层电子传输
功能化修饰层	表面负载的化学基团（如羟基、羧基）或纳米颗粒（金、铂等），增强特定催化或传感性能
三维孔隙网络	由折叠过程自然形成的微孔-介孔体系，孔径分布在0.5-50纳米，影响物质吸附与扩散效率

基底支撑层的晶格匹配度直接影响石墨烯褶皱形态，常见铜基底可诱导形成周期性波浪结构。折叠纳米带的曲率半径调控载流子迁移率，当曲率超过1.2%时会产生可观测的压电效应。边缘连接处的拓扑缺陷（如五元环-七元环对）可能成为活性位点，在电催化反应中起关键作用。