研究人員開發(fā)出一種利用銅鈀將二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨烯的方法

摘要：

據(jù)外媒報(bào)道，二氧化碳被描繪成21世紀(jì)的“惡棍”，但一些科學(xué)家認(rèn)為僅僅減少這種溫室氣體的排放量似乎是不夠的 - 還需要去掉一些已經(jīng)存在于大氣中的東西。現(xiàn)在，卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的研究人員開發(fā)出一種簡單的方法，通過將這種令人煩惱的氣體轉(zhuǎn)化為“奇跡”材料石墨烯，從而使這種氣體轉(zhuǎn)化為有用的資源。

盡管石墨烯被當(dāng)作超導(dǎo)、柔韌和堅(jiān)固的材料，但實(shí)質(zhì)上它只是一種由碳原子以sp雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。早期，它是用膠帶剝離石墨層而制成的，但是近年來科學(xué)家們設(shè)法用各種不同的方法制作它，例如用桉樹皮提取物制造的“環(huán)?！笔?。

但到目前為止，制造塊狀石墨烯的最常用方法是化學(xué)氣相沉積（CVD）。在該技術(shù)中，碳源（通常是甲烷氣體）與其他氣體一起被泵送到腔室中，并且薄片材料像催化劑和基板一樣起作用。腔室中的氣體與材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在表面上形成薄的石墨烯層。

KIT團(tuán)隊(duì)的技術(shù)工作方式大致相同，但使用二氧化碳作為碳源，從而為從大氣中去除這些有害氣體帶來了潛在的附加好處。在這種情況下，二氧化碳和氫氣填充腔室，催化劑和基板是由銅和鈀制成的晶片。該過程在大氣壓和高達(dá)1000°C（1832°F）的高溫下完成。

“如果金屬表面顯示出正確的銅和鈀比例，二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨烯將直接在一個(gè)簡單的過程中進(jìn)行，”該研究的首席研究員 Mario Ruben說道。

該團(tuán)隊(duì)設(shè)法證明該技術(shù)可行，甚至用它來制造幾層厚的石墨烯。他們的計(jì)劃是下一步嘗試使用此過程制作正常運(yùn)行的電子組件。

該研究發(fā)表在《ChemSusChem》期刊上。

資料來源：cnBeta

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