石墨烯是目前最具開發前景的新材料。然而全球范圍內的研究者仍然在尋找一種低成本方式來生產無缺陷石墨烯。日前埃爾朗根-紐倫堡大學的化學家首次利用石墨成功制備出無缺陷石墨烯。并且將他們的發現發表在近期的自然通訊雜志上。

    石墨烯是由單層碳原子構成的二維材料，并且具有優異的導電導熱性、透光性、柔韌性。石墨烯獨一無二的性能使他可以廣泛的應用在最前沿領域，如用于柔性顯示的透明電極。

    由來自紐倫堡大學的AndreasHirsch博士領導的研發團隊的研究近期在有機化學領域有了重大實質性突破。他們研究發現在添加苯甲腈后可以直接從溶液中分離沒有缺陷的石墨烯。他們利用新方法合成的石墨烯有著更高的質量，并且不會對石墨烯造成損害，還可以通過特定的電子屬性來設定通過電荷載體的數量。另外他們的這種制備石墨烯技術還具有低成本和高效率。

    一般傳統的合成石墨烯是利用化學剝離石墨來實現。在這個過程中，金屬離子被嵌入到由碳組成的石墨中，這就是我們所指的層間復合物。之后可以利用溶劑將每層的碳與石墨烯進行脫除分離。然后穩定的石墨烯從溶液中分離和再次氧化。然而，每個碳層夠有各自的缺陷，如在合成過程中出現的晶格中碳原子的水和和氧化現象。

    紐倫堡大學的研究者已經發現了一種解決這個問題的溶液。通過添加苯甲腈溶液使得石墨烯在沒有任何官能團形成前（沒有產生缺陷）被分理出。Hirsch教授認為：“這個研究發現對于國際上還原石墨烯合成領域是一項重大突破。基于這一發現我們可以看到在濕化學剝離法合成石墨烯的生產應用上的主要進步。

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責任編輯：王元

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