我科学家实现等离子体宏观制备石墨烯

科技日报合肥讯（记者吴长锋）近日，从中国科学技术大学的工程科学学院传来喜讯，夏维东教授研究团队与合作伙伴共同探索出了一种全新的石墨烯合成方法——“利用磁分散电弧产生大面积均匀热等离子体合成石墨烯”。这一创新技术的突破，打破了以往热等离子体工艺中存在的瓶颈问题，如高能耗、产品均匀性低和生产稳定性不足等，为大规模连续生产石墨烯铺平了道路。这一重要成果已经发表在《碳》杂志上。

石墨烯被誉为未来革命性的功能/结构材料，其在能源环境、生物医疗、电子器件、化工和航空航天等领域的广泛应用前景令人瞩目。现有的射频感应加热和微波加热等离子体制备石墨烯的方法，由于能耗较高，难以实现工业化应用。

夏维东教授团队的创新之处在于，他们利用磁分散电弧技术，成功产生了大面积均匀等离子体，解决了物料快速均匀加热的问题。通过这种新方法合成的石墨烯，其平面尺寸介于50至300纳米之间，层数仅有2至5层，展现出了优异的晶体结构和超大的比表面积。更令人欣喜的是，产品的均匀性极好，且制备方法及设备简单，一步即可完成合成，无需任何还原、基底、催化剂、溶液或酸。这一方法的收率高、能耗低、成本低，具有实现低成本大规模连续生产的巨大潜力。

这一创新技术的问世，无疑将为石墨烯的工业化生产和广泛应用提供强有力的支持。未来，随着技术的不断成熟和应用的不断拓展，石墨烯有望在更多领域发挥其独特的优势，推动科技进步，造福人类社会。