近日，Nature系列期刊Scientific Reports《科學(xué)報(bào)告》報(bào)道了武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室燃料電池研究團(tuán)隊(duì)木士春教授在低溫、常壓下可控制備石墨烯的最新研究成果，論文題目為Graphene from Amorphous Titanium Carbide by Chlorination under 200 ℃and Atmospheric Pressures（Scientific Reports, 2014, 4, 5494，在線瀏覽，點(diǎn)擊下載）。
目前，石墨烯復(fù)雜的制備工藝和高昂的價(jià)格成為阻礙其產(chǎn)業(yè)化的最大瓶頸；同時(shí)，石墨烯制備過(guò)程中缺乏對(duì)石墨烯層數(shù)的精確調(diào)控也嚴(yán)重限制了其應(yīng)用。在前期的研究中，木士春教授等研究人員首次報(bào)道了采用氯化法在800℃、常壓下可將無(wú)定形碳化硅（a-Si1-xCx）納米薄膜轉(zhuǎn)化為石墨烯（Scientific Reports, 2013, 3, 1148，點(diǎn)擊下載）。在此基礎(chǔ)上，他們通過(guò)采用比a-Si1-xCx更活潑的無(wú)定形碳化鈦（a-Ti1-xCx）作為石墨烯的前驅(qū)體，僅在200℃溫度條件下就可快速將a-Ti1-xCx納米薄膜轉(zhuǎn)化為石墨烯。而且，通過(guò)改變處理溫度可以使石墨烯的層數(shù)得到有效的調(diào)控。此外，他們還探討了石墨烯層數(shù)與無(wú)定形TiC納米薄膜基底尺寸的關(guān)系，證明采用更大尺度的基底依然能在較低溫下得到層數(shù)可控的石墨烯。該方法具有在無(wú)基底或任意基底上大面積合成層數(shù)可控石墨烯的巨大潛力。
上述工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金課題、國(guó)家973項(xiàng)目和湖北省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的資助。
發(fā)布：材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 時(shí)間：2014-07-01