基于等离子体的新技术设计使石墨烯产量提高22%以上

比钻石硬、比钢强、像橡胶一样柔韧、比铝轻。这些只是石墨烯的部分特性。尽管近年来这种材料引起了科学界的极大兴趣，但目前仍没有足够便宜和可持续的方法来实现工业规模的高质量制造。

科尔多瓦大学(UCO)的一个研究小组刚刚在《化学工程杂志》上发表了一种新的原型，这恰恰代表了这种材料向大规模生产迈出的一大步，该材料于2004年首次合成，六年后负责人获得了诺贝尔奖。

该项新技术设计基于该团队先前的一项专利，已注册为专利进行评估，可将石墨烯的产量提高22%以上，同时保持该技术合成石墨烯的高品质。

这项工作基于等离子技术，即通常被称为物质第四态的部分电离气体。虽然存在自然等离子体，如闪电和北极光，但它们也可以在实验室中人工产生。

该研究的主要作者FranciscoJavierMorales强调，其一大优势是“它是一种高能介质，能够非常轻松地分解有机分子。”具体来说，该团队使用这种等离子炬分解乙醇并重新排列分子的碳原子，从而产生石墨烯。

法拉第笼可优化能源

虽然该石墨烯合成工艺已受到该团队的专利保护，但这项研究的创新之处在于，由于该工艺的能量优化，石墨烯产量大幅提高。

该团队首席研究员RocíoRincón解释说，该团队之前的研究表明，几乎43%的供给能量被浪费掉了。这是一个明显的例子，说明科学界经常出现这样的情况：一项发现引出另一项发现，而应用研究建立在基础研究的基础上。

为了避免这种宝贵的能量损失，研究团队在等离子体周围建造了一个法拉第笼，这是一种金属网，起到电磁屏蔽的作用，类似于微波用来将系统与外界隔离的屏蔽。通过这种方式，根据研究结果，之前每分钟每瓦只能产生4.3毫克石墨烯，而有了这种最大限度地利用等离子体能量的新屏蔽，在同样的时间和功率下可以产生5.2毫克石墨烯。

该研究由科尔多瓦大学等离子创新实验室研究小组与能源与环境化学研究所(IQUEMA)合作开展，该研究所负责对所生产的石墨烯的质量进行评估。

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