办事指南

用肥皂和搅拌器在厨房里制作石墨烯

点击量:   时间:2017-07-02 23:43:32

作者:Jacob Aron(图片:Science Picture Co / Science Photo Library)首先,将一些石墨粉倒入搅拌机中加水和洗碗液,高速混合恭喜你,你刚刚创造了奇迹材料石墨烯这个令人惊讶的简单配方现在是大规模生产纯石墨烯的最简单方法 - 只有一个原子厚度的碳片基于其不寻常的电气和热性能,该材料已被预测为电子工业带来革命性变化但到目前为止,大量生产高质量的石墨烯已经证明是困难的 - 最好的实验室技术每小时管理不到半克 “有些公司以更高的速度生产石墨烯,但质量并不出众,”爱尔兰都柏林三一学院的Jonathan Coleman说 Coleman的团队与位于英国Consett的化学品公司Thomas Swan签订了合同,以提出更好的建议从以前的工作中他们知道可以用石墨剪切石墨烯,石墨是铅笔芯中的碳形式石墨基本上由石墨烯片制成,像一副卡片堆叠在一起,并且以正确的方式滑动它可以分离各层该团队将石墨粉和溶剂流体放入实验室混合器中并使其旋转用电子显微镜分析证实它们以约5克/小时的速率生产石墨烯为了找出这个过程可以扩展的程度,他们尝试了不同类型的电机和溶剂他们发现厨房搅拌机和英国品牌洗碗液Fairy Liquid也可以完成这项工作 “如果你使用搅拌机,为什么要使用花式昂贵的表面活性剂为什么不使用最简单的表面活性剂,我猜这是Fairy Liquid,“科尔曼说不过,科尔曼说你可能不想在家里尝试这个所需的餐具洗涤液的确切量取决于石墨粉末的性质,例如颗粒的尺寸分布以及除碳以外的任何材料是否污染样品这些只能使用先进的实验室设备来确定该方法也没有将所有石墨转化为石墨烯,因此这两种材料之后必须分离 “这是一个有趣的实验,但它不会让你走得太远,”科尔曼说 “你可以制作充满石墨烯的黑色液体,但下一步是什么”相反,该团队的计算结果表明该技术可以扩展到工业水平 - 一台10,000升的大桶和正确的马达可以每小时生产100克托马斯·斯旺已经开始研究试验系统科尔曼对廉价,丰富的石墨烯的科学潜力感到兴奋例如,之前的一项实验室实验表明,在一种聚酯类型中添加一些石墨烯可使其强度提高50%,因为石墨烯是已知最强的材料之一新的生产方法将产生足够的石墨烯,以便将其扩展到工业过程,这通常涉及千克原材料剑桥大学的Andrea Ferrari表示,生产大量高质量石墨烯的能力很有用,但对所有应用都不是必不可少的具有缺陷的石墨烯更容易与其他分子结合,使其适用于开发电池或复合材料尽管如此,该方法的简单性与曼彻斯特大学的Andre Geim和Konstantin Novoselov对石墨烯的原始隔离相呼应他们使用胶带和铅笔,这种方法在2010年赢得了诺贝尔奖“我们最初的扩大计划是后见之明非常复杂,结果证明是不必要的,”科尔曼说 “或许我们很难意识到事情的简单性”期刊参考:Nature Materials,DOI:10.1038 / nmat3944关于这些主题的更多信息: