研究目的
通过液相脉冲激光烧蚀法合成双层石墨烯纳米片并观察其可调非线性特性。
研究成果
采用液相激光烧蚀技术，成功从废旧干电池石墨电极中合成了双层石墨烯纳米片（B-GNSs）。研究发现通过调节激光烧蚀时间可控制GNSs的厚度与结构特性。相较于多层石墨烯纳米片（M-GNSs），B-GNSs因含氧缺陷更少而展现出更优异的非线性光学（NLO）响应。该NLO响应还能随激光强度和温度变化进行调控，显示出在非线性光子器件中的应用潜力。本研究为利用废弃物材料合成石墨烯提供了可持续的方法。
研究不足
合成过程需要对激光参数和烧蚀时间进行精确控制，以实现所需的层数和性能。随着烧蚀时间的延长，缺陷和氧化杂质的产生会增加，这可能会影响石墨烯纳米片的质量。该工艺在大规模生产中的可扩展性需要进一步优化。
1：实验设计与方法选择：
采用纳秒脉冲Nd:YAG激光器（1064 nm）通过液相激光烧蚀技术（LAL），在干电池石墨电极（DGE）的水悬浮液中合成石墨烯纳米片（GNSs）。通过调节激光烧蚀时间（LAT）为20-50分钟，研究其对GNSs层数及性能的影响。
2：样品选择与数据来源：
将DGE清洗粉碎成细粉后悬浮于水中进行激光烧蚀。利用场发射扫描电镜（FESEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）、拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱及光致发光（PL）发射测量对合成的GNSs进行结构与光学特性表征。
3：实验设备与材料清单：
Nd:YAG激光器（1064 nm，10 ns脉宽，10 Hz重复频率）、FESEM（AURIGA紧凑型，卡尔蔡司显微镜公司）、HRTEM（日本电子JEM 2100F）、拉曼光谱仪（ISA实验室拉曼系统）、紫外-可见分光光度计（日立U-3010）、荧光分光光度计（珀金埃尔默LS-55）。
4：0）、荧光分光光度计（珀金埃尔默LS-55）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：将BG粉末水悬浮液置于激光束聚焦照射下，通过光学发射光谱（OES）表征过程中产生的等离子体羽流，随后对合成的GNSs进行结构与光学特性分析。
5：数据分析方法：
通过光学透射率测量估算GNSs层数，采用连续波激光（632.8 nm）下的空间自相位调制（SSPM）技术研究非线性光学响应，并根据SSPM图谱计算三阶非线性极化率。
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