朱授恩用自己設(shè)計制造的高溫爐制備出高質(zhì)量石墨烯
荷蘭代爾夫特理工大學(xué)來自中國的博士生朱授恩，不久前用自己設(shè)計制造的高溫爐制備出高質(zhì)量石墨烯，這一成果有望推動石墨烯這一新型材料的低成本、規(guī)；苽。
石墨烯是一種由單層碳原子構(gòu)成的蜂窩狀二維薄片，具有很多出色的電特性、熱特性以及機(jī)械特性，被視為革命性的神奇材料。但石墨烯的制備并非容易，英國曼徹斯特大學(xué)的海姆和諾沃肖洛夫因?yàn)樵?004年首次制出石墨烯而獲得2010年度諾貝爾物理學(xué)獎。如今，他們使用的機(jī)械剝離法仍是實(shí)驗(yàn)室制備石墨烯的常用方法之一。朱授恩設(shè)計制造的高溫爐設(shè)備運(yùn)用化學(xué)氣相沉積原理制備石墨烯。當(dāng)爐溫達(dá)到1000攝氏度，甲烷中的碳原子會在銅箔表面沉積，從而生成單原子層的石墨烯。這名來自福州的29歲留學(xué)生告訴記者，這套設(shè)備全部成本不到兩萬歐元，卻可在一小時內(nèi)就制出石墨烯。
他說：“許多科學(xué)家嘗試運(yùn)用這一原理制備石墨烯，方法上并沒有新意，技術(shù)本身一點(diǎn)也不難，難的是儀器設(shè)備的精密程度和操作過程中的精確控制！睋(jù)介紹，這種方法有望大幅降低石墨烯的工業(yè)化制備成本。朱授恩表示，計劃進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)備，繼續(xù)研究石墨烯的低成本規(guī)；苽浞椒āＫ严驓W洲專利局申請專利。
石墨烯
石墨烯（Graphene）是一種二維碳材料，是單層石墨烯、雙層石墨烯和少層石墨烯的統(tǒng)稱。石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無法單獨(dú)穩(wěn)定存在，直至2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)，成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯，而證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”，共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。并且，石墨烯在自然界也有產(chǎn)出，它體現(xiàn)為高能物理狀態(tài)下的圈量子的粒子態(tài)相。
石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300 W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-8 Ω·m，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。因其電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實(shí)質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。
石墨烯電池或?qū)⒁I(lǐng)改革：充電10分鐘跑1000公里。
