孙正宗

作者在文章中提出了一种独特的催化策略，将CO2小分子精准地还原为高质量、大尺寸的双层石墨烯单晶。在碳、氧活性组分的共同作用下，双层石墨烯单晶的生长速率高达300 μm h-1。以CO2为碳源生长的双层石墨烯单晶具有优良的电输运特性，为下一代电子和旋转电子器件提供了“绿色”的材料合成方案。

在本研究中，联合团队展示了一种直接催化金刚石石墨化的方法。使用这种方法，具有共价键结合界面的同质石墨烯-金刚石异质结构，可以在金刚石所有表面上不加区分地生长。新合成的石墨烯片从金刚石晶格上无缝地延伸开来。进一步研究显示，这种独特的共价键原子结构，使新产生的石墨烯片产生了前所未有的界面结合强度，大大超过了传统石墨烯的固有强度。

复旦大学微电子学院称，该方法所制备的双层石墨烯生长速率高达300 μm/h，是目前已知最快的双层生长速率；石墨烯的堆积方式包括AB堆积和30°旋转两种方式。此外，以此材料组装的场效应晶体管，其室温迁移率可达2346 cm2 V-1 s-1，在下一代电子器件和旋转电子器件中具有很好的应用前景。

电催化CO2还原的主要工业化挑战在于高效稳定的催化剂设计与产物的有效利用。传统的CO2还原体系中，催化剂的活性、稳定性较差，产物与原料气不可避免地混合，导致产物浓度低，难以在工业上直接利用。产物的进一步提纯也将带来很大的能源消耗和额外的碳排放。