你想不到的石墨烯制備方法

　　由于石墨烯具有異常優(yōu)異的電學、熱學和機械性能，用碳源材料制得的石墨烯以及更小尺度的納米石墨烯一直被認為是未來電子、傳感器和能量儲存行業(yè)中非常有前途的材料。然而，由于納米石墨烯和石墨烯納米帶的合成至今都很昂貴，而且在環(huán)保上不具有可持續(xù)性，所以到目前為止這方面的工業(yè)應用都比較少。

　　但現(xiàn)在，德國德雷斯頓工業(yè)大學的一支團隊對石墨烯基材料的發(fā)展帶來些許轉機，這支由化學家LarsBorchardt博士領導的團隊最近在合成納米石墨烯領域取得了巨大突破。他們用一種前所未有的機械化學法成功合成了納米石墨烯，這種新方法比傳統(tǒng)的方法更簡單、安全而且環(huán)境友好，此番創(chuàng)新為未來電子器件和太陽能材料提供了更多可能的選擇。

　　“用球磨機取代溶劑”——這是他們這次研究的初衷，自2015年起化學系的LarsBorchardt博士就帶領著團隊成員計劃用機械化學的原理創(chuàng)建一種合成碳基電極材料的新方法，他們試圖從化學上解決合成過程在原料、能源和時間效率方面的問題。通過不斷地試驗，他的博士生SvenGr?t成功證明他們正處于正確的軌道上，相關的機械化學反應最近被寫成論文發(fā)表在《ChemicalCommunications》期刊上。

　　也許用球磨機的破壞力來合成復雜分子聽起來有些不可思議。但事實上，高度芳香族（含有一個以上的苯環(huán)，石墨烯歸屬此類）分子體系通常具有非常穩(wěn)定的大量共軛鍵體系，它們很難溶于溶劑（例如納米石墨烯，最突出的特征就是溶解性差），因此很難用傳統(tǒng)的化學方法合成。

　　因此，LarsBorchardt團隊另謀他路，他們專心研究球磨機的強大機械力作用，并發(fā)現(xiàn)這種巨大的力量能引發(fā)一系列化學反應，在這個過程中六苯基苯前驅(qū)體能完全轉化為芳香體系。這種方法的發(fā)現(xiàn)不僅代表一種比傳統(tǒng)化學合成更簡單、安全并且環(huán)境環(huán)保的替代方案問世，還意味著更重要的事情——自此，我們?nèi)祟愒谶M行不可溶分子的化學反應研究上邁出關鍵一步。

　　在證實方法的可行性后，他們在非常短的時間內(nèi)就輕易合成了以三角形的C60和C222為碳源的納米石墨烯。現(xiàn)在他們?nèi)栽诶^續(xù)進行機械化學的研究，目的是生產(chǎn)出分子量更大的分子，比如可以直接投入應用的石墨烯納米帶。

　　總而言之，Borchardt團隊的此次創(chuàng)新之舉肯定會掀起一股熱浪，至少對不用溶劑進行化學合成的研究，以及未來的新型電子材料和太陽能材料而言，這種新方法新思想是意義重大的。