石墨烯是目前最具开发前景的新材料。然而全球范围内的研究者仍然在寻找一种低成本方式来生产无缺陷石墨烯。日前埃尔朗根-纽伦堡大学的化学家首次利用石墨成功制备出无缺陷石墨烯。并且将他们的发现发表在近期的自然通讯杂志上。

    石墨烯是由单层碳原子构成的二维材料，并且具有优异的导电导热性、透光性、柔韧性。石墨烯独一无二的性能使他可以广泛的应用在最前沿领域，如用于柔性显示的透明电极。

    由来自纽伦堡大学的AndreasHirsch博士领导的研发团队的研究近期在有机化学领域有了重大实质性突破。他们研究发现在添加苯甲腈后可以直接从溶液中分离没有缺陷的石墨烯。他们利用新方法合成的石墨烯有着更高的质量，并且不会对石墨烯造成损害，还可以通过特定的电子属性来设定通过电荷载体的数量。另外他们的这种制备石墨烯技术还具有低成本和高效率。

    一般传统的合成石墨烯是利用化学剥离石墨来实现。在这个过程中，金属离子被嵌入到由碳组成的石墨中，这就是我们所指的层间复合物。之后可以利用溶剂将每层的碳与石墨烯进行脱除分离。然后稳定的石墨烯从溶液中分离和再次氧化。然而，每个碳层够有各自的缺陷，如在合成过程中出现的晶格中碳原子的水和和氧化现象。

    纽伦堡大学的研究者已经发现了一种解决这个问题的溶液。通过添加苯甲腈溶液使得石墨烯在没有任何官能团形成前（没有产生缺陷）被分理出。Hirsch教授认为：“这个研究发现对于国际上还原石墨烯合成领域是一项重大突破。基于这一发现我们可以看到在湿化学剥离法合成石墨烯的生产应用上的主要进步。

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责任编辑：王元

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