解决二氧化碳 科学家将它转成石墨烯

德国卡尔斯鲁厄理工学院科学家,以铜钯合金基板,用二氧化碳材料制作石墨烯。(图/KIT)

二氧化碳是一种寻常的气体,我们自己每时每刻都在排出二氧化碳,然而它也是21世纪最大的地球危机,也就是全球暖化,当然这也是我们人类造成的。现在,仅仅减少我们的碳排量一定不够,还需要碳补捉与封存。现在,德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员开发出一种简单的方法,可以将二氧化碳转化为素有「奇迹材料」之称的石墨烯,也就是可将麻烦的气体,转化为超有价值资源

视为当代的奇迹材料石墨烯并非浪得虚名,它具有导电性、散热性、透光性的优良性能,在电子技术电池技术都极有用途,而且也有高柔韧与高强度并存的特性,使它又可成为很好的防护材料。说个不夸张的,它的用途已达到「只有想不到,没有做不到」的程度

然而,石墨烯说穿了,只是一种单层的的原子片,与木碳、石墨都是碳结构。当初安德烈·海姆(Andre Geim)发现石墨烯,真的就是用3M胶带,不断的黏贴石墨,然后撕下来,观察是否只剥离1层石墨,那就是石墨烯。但是这个方法不能大量制造,近年来科学家们设法用各种不同的方法制作它,比如用雷射蚀刻木材,或用大豆化学还原法等等。

但到目前为止,制造块状石墨烯的最常用方法,是化学气相沉积(CVD),在该技术中,碳源(通常是甲烷气体)与其他气体一起被泵送到压缩室中,气体与材料会发生化学反应,并开始在同时做为催化剂基础板上沉积,就能沉积出薄薄的石墨烯层

KIT团队的技术与这种方法大致相同,只是碳源改用二氧化碳,在这种情况下,CO2和氢气一起填进压缩室里,催化剂和基板则是由铜钯合金制成,它具有可让碳原子沉积的原子。比较辛苦的是,沉积过程必须在高温高压,至少要在1,000°C的高温下完成,因此这个技术颇耗能源

该团队正在反复证明该技术可行,并希望用它来制造几层厚的石墨烯,下一步就是测试使用此过程制作的石墨烯,其功能与其他方式生产的石墨烯在性质上是否相同。