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乙烯经过一步步的低温工艺可消费出为石墨烯！

引言：一个国际性生物学家精英团队开发设计了一种从简易体里生产制造单面石墨烯的新方式：这类简易体是只带有2个碳原子的最少环己醇分子结构――乙烯。​

图上叙述的是吸咐的乙烯(左上)演化为石墨烯(左下)的全过程。研究过程中化工中间体的回应形状随温度转变而不一样，照片中依照次序将这种主要表现出去。(服务提供者：F. Esch，R. Schaub，U. Landman)

一个国际性生物学家精英团队开发设计了一种从简易体里生产制造单面石墨烯的新方式：这一简易体便是只带有2个碳原子的环己醇――乙烯。

科学研究工作人员根据将乙烯阶段性加温至比之前试验的温度高些(即稍高于700℃的温度)，并在铑做为金属催化剂标准下生产制造出了单纯性石墨烯层。这类选用逐渐加温做到高些温度的生产制造方式，摆脱了初期从氮氧化合物前体立即生产制造石墨烯的方式中所碰到的挑戰。

该技术性低成本、实际操作简易，因而能为石墨烯开发设计具备物理学和电子器件特性的潜在性运用。该工作中还为碳簇前体的自身演变出示了一种新的体制，碳簇前体的外扩散聚结器可以造成石墨烯层。

佐治亚理工学院、德国慕尼黑技术性高校和英国圣安德鲁斯高校的生物学家在《物理化学杂志》5月4日发表的封面图文章内容中发布了这篇调查报告。在国外，此项科学研究收到了美军科研公司办公室和美国能源部基本能源科学公司办公室的一同适用。

Uzi Landman专家教授，他也是由F.E. Callaway 授于佐治亚理工学院物理学学院理论基础研究的现任主席，表述讲到：“因为石墨烯是由碳做成的，我们决定研究一下非常简单的碳分子结构是不是能够 拼装成石墨烯。从带有碳的小分子水中最后获得宏观经济的石墨烯片。”

现在有各式各样生产制造石墨烯的方式，包含有机化学液相堆积法、碳碳复合材料挥发法及其从高纯石墨中简易脱离石墨烯片。初期也试着过从简易氮氧化合物前体中生产制造石墨烯，可是也没有取得成功，只获得了混乱的香灰而不是结构型的石墨烯。

科学研究工作人员在基础理论方式的具体指导下推论，乙烯变为石墨烯的全过程中涉及到2个构造转变，最先是氢原子摆脱乙烯分子结构，随后碳原子自发性构成定性分析石墨烯的蜂窝状构造。为了更好地科学研究从乙烯到石墨烯转换全过程中金属催化剂铑表层催化反应转换的特性，法国和英国的对照组在极高真空泵下明显提高了原材料的温度。她们应用扫描仪隧道施工光学显微镜(STM)、热定项解析(TPD)和高像素电子能量损害(震动)光谱仪(HREELS)观查和定性分析在该全过程的每一个流程中造成的构造。

加温后吸咐到铑金属催化剂上的乙烯根据偶联反应产生按段的一维多芳族烃(1D-PAH)。进一步加温产生层面交叉式 ――一维至二维构造――而且在PAH链上的动力学模型资产重组全过程伴随着规格可选择性碳簇的活性分离出来完毕，而且遵照第一原理物理学仿真模拟表明的体制。最终，这种动态性自发性演变的簇前体，他们速度受到限制的外扩散聚结器可以造成冷疑成高纯的石墨烯。

在产生石墨烯以前的最终环节，科学研究工作人员观查到包括24个碳原子的近环形盘状团簇，其外扩散产生石墨烯晶格常数。“温度务必在容许的范畴内上升，才可以在下一个加温环节以前产生必需的构造，”Landman表述说，“假如你一直在一些温度下终止，很可能会立即焦化厂。”

根据脱氢，将碳原子释放出来产生衔接构造是试验的关键全过程，可是一些氢原子临时性存有于催化剂载体表层上或其周边，会提升接着环节中开裂的概率，也会造成 24碳簇前体的分离出来。 Landman说：“一直以来，在这个实验步骤中氢原子都是会摆脱。温度升高大部分使氢‘烧开’并从金属材料支撑点的碳构造中掉下来，最后造成石墨烯。”

获得的石墨烯构造吸咐在金属催化剂上。附于金属材料上可能是有效的，但假如附在别的化学物质上，就务必科学研究去除金属催化剂的方式。Landman填补道：“它是石墨烯的有效途径，很有可能的关键技术也有待探寻。”

来源于：CPRJ 中国塑料硫化橡胶

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