石墨烯單個(gè)原子厚的碳,2004 年,英國劍橋大學(xué)科斯提亞·諾沃肖洛夫博士和安德烈·蓋姆教授通過用膠帶反復(fù)剝離石墨薄片的方法,得到了穩(wěn)定存在的石墨烯。但擴(kuò)大石墨烯的生產(chǎn)規(guī)模面臨諸多困難,例如,目前制造大量石墨烯的工業(yè)方法需要在超過1000攝氏度的高溫下進(jìn)行。
據(jù)英國New Scientist雜志網(wǎng)站報(bào)道,7月10日在法國里昂舉行的Goldschmid地球化學(xué)會(huì)議上,來自日本北海道大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)了天然石墨烯,這種石墨烯在溫度低于300攝氏度的情況下,在南非富含黃金的巴伯頓綠巖帶形成。如果能夠了解石墨烯如何在低溫下形成,將有助于我們開發(fā)出更節(jié)能的生產(chǎn)方法。
研究團(tuán)隊(duì)在南非示巴金礦采集了24個(gè)巖石樣本,然后利用電子顯微鏡分析,發(fā)現(xiàn)了非同尋常且罕見的碳結(jié)構(gòu),包括幾微米的細(xì)碳絲和薄片。他們認(rèn)為,這也許是在巖石中尺寸較大的納米晶粒周圍形成的石墨烯薄膜。
此外,研究人員還使用分光鏡觀察了樣本,以測(cè)量不同碳同位素的濃度。發(fā)現(xiàn)一種特殊的具有生物學(xué)“跡象”的碳同位素的濃度升高,表明這些碳很有可能來自在海洋表面附近死亡并落入海底的細(xì)菌。這些沉入海底的“碎屑”會(huì)與海洋中的氫氧化鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成含碳化合物,并在高壓高溫的影響下,變成特殊形式的碳。
研究人員表示,這些物質(zhì)的確切結(jié)構(gòu)和形式仍有待確定。例如,石墨烯薄膜看起來是透明的,而不是通常呈現(xiàn)出的黑色,表明其結(jié)構(gòu)中可能還含有其他元素。