继胶带撕出石墨烯之后，科学家又用微波炉“叮”出了纳米石墨

前两天，我们回顾了双料诺奖得主安德烈·盖姆用胶带撕出石墨烯的往事（点此阅读），而科学家们开脑洞“玩”新材料的故事还在继续。

日前，《纳米结构与纳米物体》（Nano-Structures &Nano-Objects）刊发了一项最新研究，一个国际研究团队利用微波炉，将未经加工的煤粉转化成纳米石墨。

论文标题 图｜ELSEVIER

纳米石墨用途广泛，可以用作润滑剂或制造锂电池等。“这种‘金属辅助微波一次成型法’提供了一条新的途径，将丰富的煤炭资源转化为具有生态和经济效益的高价值材料。”研究负责人、怀俄明大学（University of Wyoming）物理与天文学系副教授TeYu Chien表示，这种新方法既简单又便宜。

先前已经有研究表明，微波可以用来降低煤的含水量，去除硫和其他矿物质，但大多数这类方法都需要对煤进行特定的化学预处理。而在这次实验中，研究人员只是将原煤磨成煤粉，将煤粉放在铜箔上，密封在充入氩氢混合气体的玻璃容器中。然后，将容器放在家用微波炉中——它已经足以提供所需的辐射水平。

微波炉中正在进行反应 图｜UW Photo

论文作者之一克里斯·马西（Chris Masi）介绍：“将铜箔切割成叉形，微波辐射会使它产生火花，在几秒钟内形成超过1800华氏度（约980摄氏度）的高温。”高温使煤粉转化为多晶石墨，铜箔和氢气也参与了反应过程。

研究人员测试了从3分钟到45分钟不等的微波时间，发现15分钟的效果最好。他们希望扩大转化规模，以获得更多的高质量纳米石墨材料。

科学家认为，这种将煤转化为石墨的方法可以解决石墨储量有限，以及传统石墨提取方法带来的环境污染问题。

值得一提的是，该研究由一个国际化、跨学科的研究小组完成。研究人员来自美国、中国、尼泊尔等地，分属于物理、化学、能源等不同的学科领域。

原文链接

http://www.uwyo.edu/uw/news/2021/01/uw-researchers-turn-coal-powder-into-graphite-in-microwave-oven.html