近日，Nature系列期刊Scientific Reports《科學報告》報道了武漢理工大學材料復合新技術國家重點實驗室燃料電池研究團隊木士春教授在低溫、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，點擊下載）。
目前，石墨烯復雜的制備工藝和高昂的價格成為阻礙其產業(yè)化的最大瓶頸；同時，石墨烯制備過程中缺乏對石墨烯層數(shù)的精確調控也嚴重限制了其應用。在前期的研究中，木士春教授等研究人員首次報道了采用氯化法在800℃、常壓下可將無定形碳化硅（a-Si1-xCx）納米薄膜轉化為石墨烯（Scientific Reports, 2013, 3, 1148，點擊下載）。在此基礎上，他們通過采用比a-Si1-xCx更活潑的無定形碳化鈦（a-Ti1-xCx）作為石墨烯的前驅體，僅在200℃溫度條件下就可快速將a-Ti1-xCx納米薄膜轉化為石墨烯。而且，通過改變處理溫度可以使石墨烯的層數(shù)得到有效的調控。此外，他們還探討了石墨烯層數(shù)與無定形TiC納米薄膜基底尺寸的關系，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。
上述工作得到了國家自然科學基金課題、國家973項目和湖北省自然科學基金重點項目的資助。
發(fā)布：材料復合新技術國家重點實驗室 時間：2014-07-01