石墨烯是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體材料，在電、光、機械強度上的優異特性，使其在電子學、太陽能電池、傳感器等領域有著眾多潛在應用。雖然需求巨大，但其大規模高效率一直是制約其進入實際應用的瓶頸之一。目前制備高質量石墨烯的方法，除膠帶剝離法、碳化硅或金屬表面外延生長法外，主要是化學氣相沉積法（CVD）。

    由于操作簡易，成本可控，大部分應用器件都選擇使用在銅基板上進行氣相沉積，來制備大面積高質量的石墨烯。但是，這種方法的制備效率極低，每秒速率不到0.4微米，而北京大學、武漢大學、華東科技大學和香港理工大學的研究人員共同研發出一種氣相沉積（CVD）制備石墨烯的新技術。

    研究人員在與銅基板相距15微米的地方，安置了一個SiO2/Si（SiO2厚度為5納米）基板，SiO2在超過800℃時可以緩慢釋放氧氣，通過為參入反應的銅基板連續提供氧，降低碳源的分解能量勢壘，將制備速率提升了150倍，達到每秒60微米，5秒內可以成功生長尺寸大小為0.3毫米的石墨烯晶粒。

    研究人員表示，氧化物基板會在化學氣相沉積過程中高達800攝氏度的高溫中釋放出氧氣。氧氣的連續供應提高了石墨烯的生長速率。他們通過電子能譜分析證實了這一點，但測量表明，氧氣雖然被釋放，然而總量很小。研究人員解釋說，這可能與氧化物基板與銅箔之間非常狹小的空間產生了俘獲效應，從而提高了氧氣的利用效率有關。在實驗中，研究人員能在短短5秒的時間內生產出0.3毫米的單晶石墨烯。

    這種方法的生產效率與以往研究成果相比，提高了2個數量級。研究人員稱，新技術的應用將對大面積高質量石墨烯的制備產生重要影響。通過該技術石墨烯的生產將能采用效率更高的卷對卷制程。而產量的增加和成本的下降，會進一步擴大石墨烯的使用范圍，刺激其需求量的增長。

更多關于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等等方面的國內外最新動態，我們網站會不斷更新。希望大家一直關注中國腐蝕與防護網http://www.ecorr.org 

責任編輯：王元

《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
投稿聯系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：ecorr_org@163.com
中國腐蝕與防護網官方 QQ群：140808414