據美國物理學家組織網3月26日報道，韓國和美國的研究人員近日表示，通過混合固态二氧化碳和相應溶劑，能簡單、經濟地大規模生産出高質量的納米石墨烯薄片。相關研究報告發布在本周出版的美國《國家科學院院報》網絡版上。 石墨烯源自石墨，因**的導電性、導熱性和堅固性聞名。全世界的科學家都認為石墨烯将徹底改變計算、電子和醫藥領域現狀，但無法大規模生産石墨烯薄片卻阻礙了它的廣泛應用。論文的共同作者、美國凱斯西儲大學高分子科學和工程系的戴黎明(音譯)教授表示，他們開發了一種低成本的簡單方式，可大規模生産出質量更好的石墨烯薄片。而目前常用的是酸性氧化法，因需要使用有毒的化學物質，推廣受到影響。 此次研究由韓國蔚山國立科技學院的白鐘範(音譯)教授主導。研究人員将石墨和固态二氧化碳置于充滿不鏽鋼球的筒罐中，兩天後可經羧酸和機械力磨制加工，生産出石墨薄片，且邊緣處于打開狀态，以便産生化學反應。由羧酸處理的邊緣可使石墨溶于質子溶劑之中，其中包括水和甲醇;也可溶于極性非質子型溶劑中，包括二甲基亞砜等。 一旦分散在溶劑之中，石墨薄片就會分離成5層或層數更少的納米石墨烯薄片。為測試這些材料能否直接形成電子應用所需的模塑物體，研究人員将樣本壓縮為芯塊。對比後發現，這些芯塊的導電性可比由酸性氧化石墨法生産出的傳統芯塊高688倍。 為了形成大面積的納米石墨烯薄膜，科學家基于3.5厘米×5厘米的矽晶片，對壓縮芯塊進行2小時高達900攝氏度的加熱。随後，磨制而成的薄片邊緣脫去了羧基，這意味着納米薄片的邊緣可與臨近的薄片發生強勁的氫鍵結合，并保持黏合的狀态，而酸性氧化壓縮而成的芯塊則會在加熱過程中發生破碎的狀況。研究人員表示，這一過程隻會受到晶片的尺寸限制，生成的大面積薄膜的導電性将遠超過酸性氧化法的産物，同時還将保有更高的透光率。 此外，通過改用氨或三氧化硫作為幹冰的替代物，并使用不同的溶劑，科學家能自定義适用于電子産品、超級電容和可取代鉑的無金屬催化劑等不同應用的石墨烯薄片邊緣，還能定制邊緣以組裝二維和三維結構等。