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突破性进展!《Nature》:此文一出,“石墨烯”秒变“白菜价”!
浏览次数:3847   信息来源:高分子科学前沿发布时间::2020-04-24

   

最薄、最轻、最强、最硬、极佳的导电导热性能,让石墨烯获得了新材料之王的称号!但有个缺点就是

目前的石墨烯的合成有两条路径。(1)大多数石墨烯的制备方法都是自上而下的,通过剥离石墨,往往需要大量的溶剂以及高能混合、剪切、超声波和电化学处理。为了促进剥离,将石墨烯进行化学氧化,变成氧化石墨烯,之后对其还原获得剥离的石墨烯。这一过程往往需要苛刻的氧化剂,并且通过这一方法获得的石墨烯往往具有缺陷。(2)自下而上合成石墨烯:比如采用化学气相沉积或先进的有机合成方法,这一方法合成的石墨烯质量高,缺陷少,但是产率低。

美国莱斯大学James M. TourBoris I. YakobsonC-Crete科技公司的Rouzbeh Shahsavari合作,通过廉价的焦耳热闪蒸技术(flash Joule heatingFJH)可以将任何来源的碳,无论是石油焦碳、煤炭、碳黑、食品废弃物、橡胶轮胎还是塑料垃圾,统统在不到100毫秒的时间内变成石墨烯,并实现克级制备!相关论文以Gram-scale bottom-up flash graphene synthesis为题,于2020127日发表在《Nature》上,第一作者为:Duy X. Luong。同一时间《Science》杂志发表了题目为《电力:将垃圾转变为石墨烯!》(Electricity turns garbage into graphene)的报道。

美国德克萨斯大学达拉斯分校Ray Baughman院士评价:这项工作无论从科学,还是从实践的角度出发都是开创性的!有望使石墨烯便宜到可以用于增强沥青或油漆的质量!Tour团队成立了一家名为Universal Matter的初创公司,将此工艺进行商业化。尝试在混凝土中添加0.05 vol%石墨烯,混凝土的抗压强度提升25%。在PDMS中添加该产品,强度能够提升250%。基于这一成果,石墨烯成本将大幅下降,激发研究人员将石墨烯与其他材料复合。有望推动石墨烯真正走向应用!Duy X. Luong补充说:咖啡渣,食物残渣,旧轮胎和塑料瓶,都可以汽化来制造原料,我们正在将垃圾转化为石墨烯。