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來源：新材料在線|
發表時間：2016-08-11
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石墨烯，作為目前發現的最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”。然而單層高質量石墨烯的量產技術一直是阻礙石墨烯產業化的重要因素之一。目前制備高質量石墨烯的方法，除膠帶剝離法、碳化硅或金屬表面外延生長法外，主要是化學氣相沉積法。但通過CVD技術生產單晶石墨烯薄膜仍然需要耗費很長的時間，制備一塊厘米見方的單晶石墨烯薄膜至少需要一天的時間，十分緩慢。然而，這一技術近期在我國獲得大突破。
8月10日中國科學家在《自然·納米技術》雜志上發表論文稱，他們在單晶石墨烯制備上取得了一項突破。通過對化學氣相沉積法（CVD）的調整和改進，他們將石墨烯薄膜生產的速度提高了150倍。新研究為石墨烯的大規模應用奠定了基礎。
在新的研究中，中國北京大學和香港理工大學的研究人員開發出一種新技術，能將這一過程從每秒0.4微米加速到每秒60微米，速度提升150倍。而其中的訣竅，就是在參與反應的銅箔上直接加入了少許氧氣。
研究人員表示，氧化物基板會在化學氣相沉積過程中高達800攝氏度的高溫中釋放出氧氣。氧氣的連續供應提高了石墨烯的生長速率。他們通過電子能譜分析證實了這一點，但測量表明，氧氣雖然被釋放，然而總量很小。研究人員解釋說，這可能與氧化物基板與銅箔之間非常狹小的空間產生了俘獲效應，從而提高了氧氣的利用效率有關。在實驗中，研究人員能在短短5秒的時間內生產出0.3毫米的單晶石墨烯。
研究人員稱，對石墨烯產業而言，該研究意義重大。通過該技術石墨烯的生產將能采用效率更高的卷對卷制程。而產量的增加和成本的下降，會進一步擴大石墨烯的使用范圍，刺激其需求量的增長。
