NIKE自十多年前石墨烯正式被確認，其已經(jīng)在科學(xué)界刮起了一陣風(fēng)暴，科學(xué)家和研究人員正試圖揭開石墨烯在現(xiàn)在及未來潛在應(yīng)用的冰山一角。
的確，我們已經(jīng)看到了石墨烯在從電動汽車的電池組到水凈化裝置等各方面的應(yīng)用，更不用提其在超級電容器、氫燃料電池和自存儲太陽能等方面的應(yīng)用。但是唯一的問題是，如果石墨烯不能比一些其他可選用的材料更便宜（例如鉑、銥等），那么它依舊貴得離譜。目前研究人員也只是掌握了石墨烯批量生產(chǎn)工藝的皮毛。
如果用ebay搜索“石墨烯”，你就會發(fā)現(xiàn)上面所討論的問題。例如一個38毫米的石墨烯花邊紙單圓孔的要價高達168美金，或者我們可以花35美金買一瓶100毫克的氧化石墨烯，而為了得到石墨烯，我們還需要對其進一步加工。當(dāng)然，科學(xué)家和研究人員的研究已經(jīng)讓石墨烯有了一個相對較好的定價，但是如果要生產(chǎn)氫燃料電池，我們?nèi)孕枰�投入�?shù)千美元，盡管這已經(jīng)比諸如鉑一類的電池更便宜了。
加州理工學(xué)院的研究人員幾乎是無意中發(fā)現(xiàn)了更加廉價且更加簡單的石墨烯制備工藝。目前最好的石墨烯制備方法也要求10個小時，經(jīng)歷10個不同的過程，并要求溫度達到1800℉——這要求特殊的設(shè)備來完成。
新工藝的工作溫度只有788℉，并且整個過程只需5分鐘！加州理工學(xué)院的DavidBoyd博士致力于探尋簡化石墨烯生產(chǎn)工藝的方法，可鮮有成功。在加熱銅片期間，需要氧化甲烷，為石墨烯提供碳源，但是在這期間，Boyd博士卻被一個電話打斷。
就是這個電話，導(dǎo)致了銅片的輕微過燒，結(jié)果竟然形成了石墨烯！而先前存在的問題是氧化銅會阻礙石墨烯的生長。多虧了電話這一“不速之客”，過熱使得氧化銅消失，進而允許石墨烯原位形成。正是基于這一令人驚訝的時刻，Boyd博士繼續(xù)使用不同的化學(xué)過程進行試驗，發(fā)現(xiàn)這一工藝比先前預(yù)期的工作溫度還低。當(dāng)擴大規(guī)模時，更加廉價且易得的石墨烯將推動石墨烯的研究以及石墨烯基產(chǎn)品的潛在商業(yè)化進程。
無獨有偶，最近浙江大學(xué)高超教授課題組經(jīng)過多年探索，發(fā)現(xiàn)了一種新型、廉價、無毒的鐵系氧化劑，取代了沿用半個多世紀(jì)的氯系、錳系氧化劑。這種方法很“綠色”，沒有爆炸隱患，不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，對環(huán)境友好。同時，生產(chǎn)實驗數(shù)據(jù)顯示，這種方法做單層氧化石墨烯，在一個小時之內(nèi)就能完成，有望在工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用。這項成果發(fā)表《NatureCommunication》上。