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在构建三维石墨烯结构时，底物（模板）的几何形状可以对CVD生长行为和石墨烯的形态产生显著影响。与二维表面上的石墨烯膜的CVD生长不同，三维石墨烯生长倾向于在三维模板的凹凸表面上诱导形成许多固有的石墨烯缺陷，因为许多弯曲的石墨烯晶格以sp 3 构型连接，以适应衬底表面的大曲率变化。由于催化剂的尺寸效应，尺寸较小（例如，小于5nm）的SiO x 纳米颗粒可以用于生长具有相似尺寸的单壁碳纳米管。相反，尺寸较大的颗粒似乎更适合生长石墨烯外壳，但不适合生长单壁纳米碳管。此外，在石墨烯成核之后，氧化物颗粒的角上会生长少量岛状石墨烯。