产生大量石墨烯的新技术

Rensselaer理工学院的研究人员开发了一种简单的新方法，用于生产大量有前途的纳米材料石墨烯。新技术在室温下工作，需要很少的加工，并为石墨烯的经济高批量生产铺平道路。

石墨烯是由一层原子厚的碳组成的蜂窝状结构，具有独特的机械和电学性能，被认为是铜和硅作为纳米电子学基本构件的潜在继承者。自从2004年石墨烯被发现以来，研究人员一直在寻找一种简单的批量生产方法。

由Swastik Kar领导的跨学科研究人员团队，物理学，应用物理学，应用物理和天文学系的研究助理教授，带来了更接近实现这一重要目标的一步。欧洲杯线上买球通过将石墨浸没在稀有机酸，醇和水的混合物中，然后将其暴露于超声声，该团队发现酸作为“分子楔”，将石墨烯片从母体石墨中分离为“分子楔”。该过程导致在水中的大量未润润，高质量的石墨烯的产生。然后kar和团队然后使用石墨烯来构建化学传感器和超级超容器。

“还有其他已知的制造石墨烯技术，但是我们的工艺对于大规模生产是有利的，因为它在室温下进行的低成本，缺乏任何苛刻的化学品，因此对存在温度和环境限制的许多技术非常友好“哈尔说。“该过程不需要任何受控环境室，这增强了其简单性而不会影响其可扩展性。这种简单性使我们能够直接展示与环境传感和能量存储有关的高性能应用，这已成为全球重要性问题。“

2010年6月17日，2010年6月17日，2010年6月17日星期四，在线公布了“石墨的稳定水分散稳定的石墨和多功能高性能应用中的非共价官能化的石墨烯水分散体”。该研究还将成为11月份印刷版纳米信件的封面故事。

Graphene在2004年终于在实验室借助公共办公用品清澈的胶带而终于在实验室中制作了多年的科学家。石墨，大多数铅笔中使用的常用材料由无数层的石墨烯组成。首先研究人员只需使用胶带的温和粘性来从一块石墨中拉动石墨烯层。

如今，石墨烯制造更复杂。然而，最常用的方法涉及氧化石墨并在稍后的过程中减少氧化物，导致石墨烯的含有吸引力的导电性能的降解。他的团队采取了另一个不同的路线。

研究人员在水和甲醇的溶液中溶解1-芘羧酸（PCA），然后引入块状石墨粉末。PCA的芘部分大多是疏水性的，并紧贴到另外疏水性石墨的表面。混合物暴露于超声声，振动并搅拌石墨。随着由于搅拌而在石墨中的石墨片中保持石墨烯片的分子键，PCA还利用这些弱化键，并在构成石墨的石墨烯层之间工作。最终，这种协调攻击导致石墨烯层的层，从石墨中剥落并进入水中。PCA还有助于确保石墨烯不会粘稠并保持均匀分散在水中。卡尔说，水是良性的，是一个理想的车辆，石墨烯可以引入新的应用和研究领域。

“我们认为，我们的方法也可用于石墨烯的应用，该石墨烯需要水性介质，例如具有活性细胞的生物分子实验，或涉及葡萄糖或蛋白质与石墨烯相互作用的研究。”

使用由石墨烯制造的超薄膜，研究团队开发了化学传感器，可以容易地从不同气体和蒸气的混合物内识别乙醇。这种传感器可能用作工业泄漏探测器或呼吸醇分析仪。研究人员还使用石墨烯来构建超薄的能量存储装置。双层电容器展示了高特定电容，功率和能量密度，并且远远优于使用石墨烯制造的类似装置。卡尔说，这两个设备都表现出对进一步的性能增强的承诺。

纳米字母纸上的共同作者是Rensselaer后博士研究副博士副作用;助理Kim M. Lewis教授;临床教授和综合电子助理助理莫里斯华盛顿;和萨罗··纳克教授，所有物理系，应用物理和天文学系;Rensselaer博士后研究员化学和化学生物学系的辛蒙斯;与南伊利诺伊州南部的南伊利诺伊州大学南部的Rakesh Shah，Christopher Wolfe和Saikat Talapatra。

该研究项目由纽约州伦尔塞勒纽约互连中心，以及电气，通信和网络系统的国家科学基金会（NSF）划分。欧洲杯线上买球

来源：http://www.rpi.edu/