高质量、厚层湍层石墨烯为获得稳健可靠的应用提供了一条前景广阔的途径，同时保留了类单层特性。然而其制备仍面临挑战，尤其是在控制层间构型及维持高厚度下的质量方面。本文开发了一种原位自加热化学气相沉积策略，实现了对高质量厚层石墨烯中扭曲-倾斜层间构型的同步协同控制。快速热周期通过抑制晶格z轴附近亚稳态向稳定AB堆叠的转变，稳定了湍层扭曲堆叠，从而产生了与层数无关的高湍层堆叠比率（约92%）。局部自加热抑制了不良气相反应和非晶碳的形成，而电学“热点”效应则促进了选择性缺陷修复。这些机制有效抑制了晶格x/y轴周围的倾斜构型，从而实现了高水平的面内层间对准。该策略在快速生长速率（每小时超过100层）下实现了低缺陷密度（小于10¹⁰ cm⁻²），这是传统化学气相沉积法难以实现的。自加热化学气相沉积策略展现出优异的可扩展性和普适性，生命周期评估与技术经济分析揭示了其卓越的环境可持续性与成本效益。

      近日，该工作以《Scalable, Universal In Situ Self-Heating Chemical Vapor Deposition Strategy for High-Quality Thick Turbostratic Graphene via Combined Twist–Tilt Configuration Engineering》为题，发表于JACS。

论文信息：

Yuyao Yang, Ye Fang, Erkang Feng, Wenjing Jiang, Xinchi Zhang, Longfei Liu, Yi Cheng, Fan Yang, Wenjuan Li, Fushun Liang, Kangyi Zheng, Bing Deng*, Yue Qi*, Zhongfan Liu*, Rapid preparation of high-quality turbostratic graphene through in-situ self-heating and the scalable production, Journal of the American Chemical Society 2025, doi: 10.1021/jacs.5c14727. [link]