圖片說(shuō)明了研究人員方法的新穎性。圖片來(lái)源：Bartosz Gurzeda

瑞典于默奧大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種合成氧化石墨烯的新方法，與常用方法生產(chǎn)的材料相比，氧化石墨烯的缺陷要少得多。同樣，好的氧化石墨烯以前只能通過(guò)使用一種相當(dāng)危險(xiǎn)的方法來(lái)合成，該方法涉及劇毒的發(fā)煙硝酸。

氧化石墨烯通常用于通過(guò)去除氧氣來(lái)生產(chǎn)石墨烯。但是，如果氧化石墨烯中有孔洞，則在轉(zhuǎn)化為石墨烯后也會(huì)有孔洞。因此，氧化石墨烯的質(zhì)量非常重要。

亞歷山大·塔利津（Alexandr Talyzin）和他的研究小組現(xiàn)在已經(jīng)破解了如何安全地制造氧化石墨烯的難題。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《碳》雜志上。

石墨烯通常被描述為一種神奇的材料，因?yàn)樗�具有柔韌性、高機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性。但石墨烯的所有性質(zhì)都受到缺陷的影響。由氧化石墨烯生產(chǎn)的石墨烯的機(jī)械性能和導(dǎo)電性比預(yù)期的要差得多。

許多研究表明，使用常用的方法，即悍馬法進(jìn)行合成，總是會(huì)導(dǎo)致大量的缺陷。更古老的Brodie方法提供了幾乎完全無(wú)孔的氧化石墨烯，但這種類(lèi)型的氧化石墨烯仍然沒(méi)有由任何公司生產(chǎn)，也沒(méi)有商業(yè)上可用。“這太危險(xiǎn)了，不適合工業(yè)制造，”Alexandr Talyzin說(shuō)。

描繪氧化石墨烯的簡(jiǎn)單圖形。圖片來(lái)源：Nicolas Boulanger

現(xiàn)在，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新方法，將悍馬方法（H2所以4）和來(lái)自布羅迪方法的氧化劑（氯酸鉀），使它們能夠生產(chǎn)出氧化石墨烯，其缺陷與布羅迪中的缺陷一樣小，但使用與悍馬氧化一樣簡(jiǎn)單的合成過(guò)程。

“這種方法應(yīng)該以我小組的研究員Bartosz Gurzeda的名字命名......作為 Gurzeda 方法，“Alexandr Talyzin 說(shuō)。

根據(jù)Talyzin的說(shuō)法，有很多理由相信，每當(dāng)需要無(wú)缺陷的氧化石墨烯時(shí)，Gurzeda方法就會(huì)像Hummers方法一樣受歡迎。該方法用于通過(guò)去除氧基來(lái)制造石墨烯，或用于制備氣體保護(hù)涂層、半透膜、傳感器和許多其他可能的應(yīng)用。

在過(guò)去的十年中，人們對(duì)氧化石墨烯本身的應(yīng)用也產(chǎn)生了濃厚的興趣。層狀氧化石墨烯材料在膜應(yīng)用方面得到了深入研究，其夢(mèng)想是通過(guò)簡(jiǎn)單地過(guò)濾海水中的鹽分來(lái)生產(chǎn)飲用水，或創(chuàng)造半透保護(hù)涂層，允許水通過(guò)，同時(shí)防止危險(xiǎn)的有機(jī)污染物，如甲苯。

“我們希望研究協(xié)會(huì)嘗試在他們的應(yīng)用中測(cè)試這種新的氧化石墨烯，并看到差異。氧化石墨烯不是一種材料;它是一系列具有不同特性的材料，為我們提供了無(wú)限的新應(yīng)用機(jī)會(huì)，“Talyzin說(shuō)。