從松樹中獲得石墨烯

美國萊斯大學化學家James Tour及其同事利用激光，在一塊松木上燒出一個薄膜圖形，這就是「激光誘導石墨烯」（laser-induced graphene，LIG）。

這種石墨烯是該校2014年發現的，先前的研究是通過激光加熱廉價塑料——片狀聚醯亞胺表面而獲得的，而且不是六邊形的碳原子平面，而是石墨烯薄片的泡沫，其中一個邊緣與下底面相連，暴露在空氣中的邊緣具有化學活性。

研究人員通過對比實驗發現，與樺木和橡木相比，松木的交聯木質纖維素結構較高，更適合獲得高質量的石墨烯。與聚醯亞胺一樣，實驗過程是在室溫和壓力下，在惰性氬氣或氫氣中，利用標準工業激光進行。沒有氧氣的話，激光的熱量不會燃燒松木，而是將其表面轉變成石墨烯泡沫的皺狀薄片。改變激光功率的同時，也改變了所得石墨烯的化學成分和熱穩定性。在70%功率下，可獲得最高質量的石墨烯：P-LIG，P代表「松木」。更進一步地，研究人員將鈷和磷或鎳和鐵沉積到製得的石墨烯上，用作分解水的電極；此外將聚醯亞胺沉積在石墨烯上，可得到用於儲能的超級電容器。

圖 松木（上）及激光誘導石墨烯（下）的掃描電鏡照片（比例尺為500 μm）

研究人員通過對比實驗發現，與樺木和橡木相比，松木的交聯木質纖維素結構較高，更適合獲得高質量的石墨烯。與聚醯亞胺一樣，實驗過程是在室溫和壓力下，在惰性氬氣或氫氣中，利用標準工業激光進行。沒有氧氣的話，激光的熱量不會燃燒松木，而是將其表面轉變成石墨烯泡沫的皺狀薄片。改變激光功率的同時，也改變了所得石墨烯的化學成分和熱穩定性。在70%功率下，可獲得最高質量的石墨烯：P-LIG，P代表「松木」。更進一步地，研究人員將鈷和磷或鎳和鐵沉積到製得的石墨烯上，用作分解水的電極；此外將聚醯亞胺沉積在石墨烯上，可得到用於儲能的超級電容器。

圖 松木上的激光誘導石墨烯製成萊斯大學的體育標誌

相關研究工作發表在Advanced Materials（文章標題：Laser-Induced GrapheneFormation on Wood）。

資料來源：

Need graphene? Grab asaw

http://news.rice.edu/need-graphene-grab-a-saw-2/

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