科技日報合肥2019年12月19日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校工程科學(xué)學(xué)院熱科學(xué)和能源工程系夏維東教授研究團隊與合作者合作，提出“利用磁分散電弧產(chǎn)生大面積均勻熱等離子體合成石墨烯”的新方法，突破了熱等離子體工藝或高能耗、或產(chǎn)品均勻性低和生產(chǎn)穩(wěn)定性不足的技術(shù)瓶頸，有望實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。該研究成果日前發(fā)表在《碳》雜志上。

石墨烯被認為是一種未來革命性的功能/結(jié)構(gòu)材料，在能源環(huán)境、生物醫(yī)療、電子器件、化工和航空航天等多方面具有重要的應(yīng)用。采用射頻感應(yīng)加熱和微波加熱等離子體制備石墨烯能耗高，難以工業(yè)化應(yīng)用。采用課題組開發(fā)的磁分散電弧產(chǎn)生大面積均勻等離子體的技術(shù)，解決了等離子體對物料快速均勻加熱問題。所制備的石墨烯平面尺寸50～300 nm，層數(shù)2～5層，表現(xiàn)出良好的晶體結(jié)構(gòu)和超大的比表面積，產(chǎn)品均勻性好；制備方法及設(shè)備簡單，一步合成，無需還原，且無需基底、催化劑、溶液或酸，收率高、能耗低、成本低，具備實現(xiàn)低成本大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的前景。