打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
科学公园:厨房自制石墨烯

厨房自制石墨烯

石墨烯是一种由碳原子构成的六角型蜂巢状薄膜,是一种只有一个碳原子厚的二维材料。它的结构稳定,几乎完全透明,电阻率比铜或银都低,是目前世界上电阻率最小的材料。它的另一种重要特性就是能够在常温下观测到量子霍尔效应。因其独特的性质,石墨烯的潜在应用非常广泛,比如石墨烯晶体管、透明电极、超级电容器、太阳能电池、感光元件等等。

石墨可以看成是由石墨烯多层叠加起来的,就好像一叠扑克牌,每一张牌都是一层石墨烯。很自然地,可以用恰当的方式从石墨中分离出石墨烯。以前,常见的石墨烯的制备方法是机械分离法、在碳化硅表面外延生长、在金属表面生长、切割碳纳米管等。但是,高质量的石墨烯的工业量产很困难,用最好的实验室技术每小时才生产不到0.5克。这导致石墨烯成为世界上最贵的材料之一。现在有个好消息是:你在自家厨房里就可以制作石墨烯这种神奇的材料了。办法很简单,把石墨粉、肥皂和水倒在搅拌器里,高速搅拌就可以了。

《自然》材料子刊上月登出了一篇论文 (doi:10.1038/nmat3944),爱尔兰都柏林三一学院的 Jonatham Coleman 及其团队发现了一种生产石墨烯的好方法,有望大大提高石墨烯的产量。Coleman 团队利用石墨粉和一种类似于肥皂水洗涤液的溶剂进行混合搅拌可以生成石墨烯,通过电子显微镜的分析证实,这种方法可以达到每小时五克的生产率。他们尝试了不同类型的马达和溶剂,结果显示,英国厨房中常见的搅拌器和洗碗用的洗涤液也可以做同样的事情。该团队通过计算表明,如果扩大到工业生产的规模,只要马达与溶剂选择得当,一万升的大桶每小时可生产100克石墨烯。当然,你在家生产石墨烯还不现实:首先,洗涤液的搭配量受到石墨粉性质的影响,比如其中石墨细粒的分布尺寸及掺杂情况;其次,这种方法不会把所有的石墨都变成石墨烯,如何把产生的石墨烯分离出来,仍需要专门的技术。

石墨烯一直被认为只是一种理论预言,直到2004年才由两名英国科学家从实验室中分离出来,这也让他们荣获了2010年的诺贝尔物理学奖。然而,石墨烯的生产难度阻碍了它的大规模应用。如果我们能够仅用厨房的设备就可以量产石墨烯,这意味着材料科学又将会大大改观我们的生活。



本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
环保且可控 | 一种连续大规模生产的石墨烯新技术
涂膜剂生产与贮藏
比盖摩天大楼还难!光“牵引束”终于实现在纳米尺度下组装材料
“爆炸法”高产量制备石墨烯!而且还很便宜
美国宾夕法尼亚州立大学发现制造碳纤维的新方法
变废为宝,新技术让垃圾变身石墨烯
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服