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材料科学研究人员使用蜂蜜作为基本成分制造单层石墨烯

制造称为石墨烯的有趣材料所需的过程并不是什么秘密。多年来,来自世界各地的研究人员一直在研究它,以找出如何最好地使用它。现在,中国的一个专家团队设计了一种方法,通过在混合物中添加蜂蜜来制造最高质量的石墨烯——单层石墨烯。

为了更好地了解中国研究人员团队进行的这项研究的潜在影响以及由此产生的方法,熟悉所谓的石墨烯纳米板产品的当前标准定义可能会有所帮助。

首先,有块状石墨,这是用于堆叠在一起的 10 多个石墨烯层的术语。少层石墨烯 (FLG) 是指由少至三个或多达 10 个定义明确的堆叠石墨烯层组成的二维石墨烯。然后是双层石墨烯 (2LG),它基本上是一种二维材料,具有两个定义明确的堆叠石墨烯层。

最后一种也是最高质量的石墨烯称为单层石墨烯 (1LG),它只是单层碳原子,每个原子都与蜂窝结构中的三个最近邻原子结合。创建 1LG 所需的过程非常昂贵,这限制了其生产。幸运的是,这项研究导致了一种新工艺,使其产量非常高。更重要的是,它所需要的只是蜂蜜。

根据中国兰州大学的研究小组的说法,他们的新工艺可以说是一种简单、绿色、低成本的获得高质量石墨烯的方法。但最有趣的是,它在三辊轧机上的产量高达约 91%,使用天然蜂蜜进行去角质。

研究人员在一份声明中说,天然蜂蜜可以有效地发挥去角质介质的作用,作为该过程的一部分。“在石墨剥离过程中,粘性介质以剥离形式将能量从三辊磨机传递给石墨,”他们说,“由于石墨层之间的滑动,从而获得单层和几层石墨烯。”

研究小组表示,他们通过采用石墨粉和以 1:8 的比例添加天然蜂蜜来开始这一过程。然后他们将这种混合物以每分钟 200 转 (RPM) 的速度搅拌 10 分钟。搅拌完成后,将混合物送入三辊磨的中心辊,并保持温度和湿度恒定。他们在用蒸馏水洗涤混合物之前等待了五个小时的处理,之后他们能够收集单层石墨烯。

就生产具有高产量水平的高质量石墨烯而言,新工艺具有很大的前景。这就像一个完美的混合物,天然蜂蜜作为该方法的基本成分——技术问题的绿色解决方案——以及由此产生的单层石墨烯,可用于未来广泛应用的奇迹材料. 然而,研究人员尚未弄清楚他们的过程是否可以扩展。在此之前,该方法将仅用作可行的概念验证。如果他们能够证明该过程可以扩展,他们很可能会看到商业上的成功。

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