液體處理法可批量制造高純度石墨烯

據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)日前報(bào)道，美國(guó)萊斯大學(xué)和以色列理工學(xué)院的科學(xué)家們找到了一種可使用化學(xué)溶液大批量制造出高純度石墨烯的方法。研究人員表示，這有望大大降低具有廣泛用途的炭素復(fù)合材料和觸摸屏的生產(chǎn)成本，也將推進(jìn)基于納米技術(shù)的新材料的研發(fā)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。
　　石墨烯是單層原子厚的石墨薄片。2004年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的安德烈·海姆等人，使用膠帶從石墨晶體上一層層剝離并制備出了僅由一層碳原子構(gòu)成的石墨烯。石墨烯是已知最堅(jiān)固的材料之一，且作為單質(zhì)，它在室溫下傳遞電子的速度比其他已知導(dǎo)體都快，具有很好的導(dǎo)電性，因此在太陽能電池、傳感器等方面具有廣泛的應(yīng)用。自問世之日起，石墨烯就引起了全世界的研究熱潮。
　　研究論文的作者之一、萊斯大學(xué)化學(xué)和分子生物學(xué)家馬特奧·帕斯夸里表示，石墨能夠溶解在一種名為氯磺酸的超強(qiáng)酸中。研究人員在測(cè)量溶液時(shí)驚喜地發(fā)現(xiàn)，石墨中單個(gè)的石墨烯薄層會(huì)在溶液中自然剝落開來。
　　帕斯夸里表示，目前，有很多高效的方法可以制造氧化石墨烯，其導(dǎo)電性與石墨烯相比相形見絀，而制造純粹的石墨烯的方法還比較少，而且效率都不高，利用新方法則可得到大量純石墨烯。
　　該研究團(tuán)隊(duì)表示，每升酸溶液中可溶解兩克石墨烯。使用高濃度的、含有石墨烯的溶液，科學(xué)家們制造出了透明的薄膜。該導(dǎo)電薄膜制成的觸摸屏成本要低于目前智能手機(jī)上使用的觸摸屏。此外，研究人員還利用該方法制造出了液晶。
　　石墨烯不僅可用來開發(fā)制造出紙片般薄的超輕型飛機(jī)材料、超堅(jiān)韌的防彈衣，甚至能讓科學(xué)家夢(mèng)寐以求的2.3萬英里長(zhǎng)太空電梯成為現(xiàn)實(shí)。該論文的另一個(gè)作者、美國(guó)萊斯大學(xué)的化學(xué)家詹姆士·圖爾表示，如果這種方法被證明可用以成批制造石墨烯光纖，將能降低超堅(jiān)固炭素復(fù)合材料的成本，炭素復(fù)合材料在航空航天、汽車和建筑等領(lǐng)域具有廣泛的用途。