液體處理法可批量制造高純度石墨烯

據美國物理學家組織網日前報道，美國萊斯大學和以色列理工學院的科學家們找到了一種可使用化學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合材料和觸摸屏的生產成本，也將推進基于納米技術的新材料的研發。相關研究成果發表在《自然·納米技術》雜志網絡版上。
　　石墨烯是單層原子厚的石墨薄片。2004年，英國曼徹斯特大學的安德烈·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成的石墨烯。石墨烯是已知最堅固的材料之一，且作為單質，它在室溫下傳遞電子的速度比其他已知導體都快，具有很好的導電性，因此在太陽能電池、傳感器等方面具有廣泛的應用。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、萊斯大學化學和分子生物學家馬特奧·帕斯夸里表示，石墨能夠溶解在一種名為氯磺酸的超強酸中。研究人員在測量溶液時驚喜地發現，石墨中單個的石墨烯薄層會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。
　　該研究團隊表示，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，科學家們制造出了透明的薄膜。該導電薄膜制成的觸摸屏成本要低于目前智能手機上使用的觸摸屏。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制造出紙片般薄的超輕型飛機材料、超堅韌的防彈衣，甚至能讓科學家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現實。該論文的另一個作者、美國萊斯大學的化學家詹姆士·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，將能降低超堅固炭素復合材料的成本，炭素復合材料在航空航天、汽車和建筑等領域具有廣泛的用途。