科研进展

报告会上，闵宇霖博士详细地介绍了石墨烯的研究现状及制备方法，概述了石墨烯的物理化学性质，随后他结合自己科研团队在石墨烯研究方面的工作，以石墨烯三维体材料的宏量制备和应用研究为切入点，对石墨烯材料的制备、微结构表征和性能研究作了详细地分析和讲解。

据物理学家组织网近日报道，美国伦斯勒理工学院的研究人员将世界上最薄的材料石墨烯制成一张纸，然后用激光或照相机闪光灯的闪光震击，将其弄成千疮百孔状，致使该片材内部结构间隔扩大，以允许更多的电解质“润湿”及锂离子电池中的锂离子获得高速率通道的性能。这种石墨烯阳极材料比如今锂离子电池中惯用的石墨阳极充电或放电速度快10倍，未来可驱动电动车。

该学院的研究小组在氧化石墨烯薄片的还原上采用照射激光或相机闪光的方法。由此，石墨烯虽得以还原，但是出现了很多破洞和裂缝。据称用这样的石墨烯制成的“纸”用作LIB的负极上，结果获得了相当于石墨电极约10倍的输出密度。即使进行充放电率约40C的快速充放电，电极的容量密度仍然保持稳定在156MAH/G，输出密度达到了10KW/KG。据研究人员介绍，还能进行100C的充放电。

为进一步探索石墨烯在电学方面的特性，诺沃肖洛夫等人尝试让石墨烯薄层与金属不断接触，这个过程在石墨烯薄层上造成了许多孔洞。研究人员用电子显微镜观察这些孔洞发现，孔洞中可能会嵌入金属原子，但如果孔洞周围还存在额外的碳原子，这些碳原子会将金属原子“赶”出来，自己嵌入孔洞之中，并与石墨烯薄层中原有的碳原子相连接，使整个石墨烯薄层修复如初。

戴宏杰和他的研究团队正好解决了镍铁电池充放电速度慢的缺陷。 他们在碳纳米管或石墨烯等新型碳纳米材料上生长活性电极材料的纳米晶体，这种复合电极材料具有传统电极材料无法比拟的优异电化学性能。

科学家利用双层石墨烯研发了这款辐射热测量计。石墨烯具有完全零能耗的带隙，因此其能吸收任何能量形式的光子，特别是能量极低的光子，如太赫兹或红外及亚毫米波等。所谓光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播，即这种结构本身存在“禁带”。光子带隙结构能使某些波段的电磁波完全不能在其中传播，于是在频谱上形成带隙。

研究小组在2厘米长、1厘米宽的硅基板表面，覆盖上陶瓷薄膜，然后在特殊真空装置中将其加热到900摄氏度。于是，硅基板所含的硅元素就穿透陶瓷薄膜，出现在陶瓷薄膜表面，形成硅薄膜。如果将基板做得更大，就可以制作出更大面积的硅薄膜。

英国沃里克大学28日发布公告说，该校研究人员与国际同行合作，利用碳原子等形成六边形的接近环状结构，将三个这样的环置于另两个环之上，就得到了一个类似奥运五环的分子结构，它因此被命名为“奥林匹克烯”。

据物理学家组织网4月24日报道，美国麻省理工学院的研究人员发现一种铋—锑化合物具有类似石墨烯的许多不同寻常特性，在某些情况下，可以与石墨烯互补作为替换材料。

例如，两位英国科学家因研制石墨烯二维材料而获2010年诺贝尔物理奖，实验中心及时将它引入“无机化学实验”教学中，结合本校俞书宏教授的工作，为学生开设了氧化型石墨烯材料的制备实验。“没想到这么前沿的科学问题居然是基于最基本的理论知识，我们离诺奖这么近！”一名学生感慨道。

课题组成功地利用石墨稀制造方法制备出300纳米以上大直径三维碳纳米管材料。与传统的粒子催化化学气相沉积方法不同，课题组利用圆柱形镍形成管状结构后，在镍表面以石墨稀化学气相沉积方法制备出三维网络状的共价键的碳纳米管交联结构，然后再把镍去处。此三维网络状大直径碳纳米管可用于复杂器件制造、储能、离子/分子的分离、纳米材料传递，界面散热材料，微型热交换器等。

最新研究发现，不管是将石墨烯直接放在铜、镍表面上还是通过其他方法转换到其他金属表面，都能让金属免遭腐蚀。在实验中，他们让单层石墨烯通过化学气相沉积(CVD)在铜上生长从而包裹住铜，结果表明，其腐蚀速度比光秃秃的铜慢7倍；通过让多层石墨烯在镍上生长从而包裹住镍，其腐蚀速度比光秃秃的镍慢20多倍。另外，令人惊奇的是，单层石墨烯与传统有机涂层的抗腐蚀能力一样，但有机涂层的厚度是石墨烯的5倍。

2011年6月，IBM托马斯·沃森研究中心的科学家在《科学》上发文宣布，他们研制出了首款由石墨烯圆片制成的集成电路，向开发石墨烯计算机芯片前进了一大步。这块集成电路建立在一块碳化硅上，并且由一些石墨烯场效应晶体管组成。最新的石墨烯集成电路混频最多可达10千兆赫兹，而且可以承受125℃的高温。这块集成电路还可以运行得更快，未来可用石墨烯圆片来替代硅晶片。届时，由这类集成电路制成的芯片可以改进手机和无线电收发机的信号，使得手机或许能在通常认为无法接收信号的地方工作。