中北大学研发新型石墨烯制备技术，兼具环保与低成本优势

中北大学研发新型石墨烯制备技术，兼具环保与低成本优势

2024年12月30日，中北大学材料科学与工程学院孙友谊教授团队在国际顶级学术期刊《Nature Communications》发表重要研究成果。该研究提出了一种创新的石墨烯制备方法，不仅简化了制备工艺，还保持了石墨烯的结构完整性，为石墨烯产业的发展提供了新的可能性。

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构新材料，具有最薄、最坚硬、导电性和导热性最好的特性，被誉为“新材料之王”。近年来，石墨烯的研究和应用在全球范围内受到广泛关注，中国在这一领域已跃居全球领先地位。2023年，中国石墨烯行业市场规模达到388亿元，同比增长15.82%。

孙友谊教授团队的这项研究，结合胶体化学体积排斥作用和二维纳米材料剥离新方法，开发出一种低成本、绿色环保、高产率、高品质石墨烯宏量制备方法。具体来说，他们采用气泡辅助—液相机械剥离法，通过在石墨层间原位产生气泡来扩大层间距，减少石墨片层之间的物理范德华力，并结合胶体化学体积排斥作用，促进石墨在液相机械剪切作用力下的高效剥离。

与传统制备方法相比，新方法具有显著优势。它不仅简化了制备工艺流程，而且石墨烯结构可控性和批次稳定性好。更重要的是，该方法使用的强酸强氧化剂及产生的废水少，兼具绿色环保的特点，同时保持了石墨烯的低成本、低缺陷和结构完整性。

这一突破性研究成果得到了国内外同行的高度评价，标志着中北大学在石墨烯领域的研究取得了重要进展。作为“人民兵工第一校”，中北大学在材料科学领域具有深厚的研究实力，拥有多个国家级科研平台。此次研究成果的发表，进一步彰显了学校在前沿新材料研究领域的领先地位。

《Nature Communications》是国际顶级综合性学术期刊，2023-2024年影响因子高达14.7，属于高影响因子期刊。该期刊在物理学、生物化学、化学等多个学科领域具有重要地位，发表的研究论文代表了相关领域的重要进展。孙友谊教授团队的这一成果，不仅展示了中国在石墨烯研究领域的前沿进展，也为石墨烯的规模化应用提供了新的可能性。