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特种细菌既可以降低石墨烯生产成本 还能减少环境污染

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特种细菌既可以降低石墨烯生产成本 还能减少环境污染

发布日期:2019-07-10 作者: 点击:

  石墨烯拥有超薄、柔韧、坚固、导电的特性,很有希望改变电子和材料领域的应用。不过目前的障碍,是其难以被大规模制造。好消息是,罗切斯特大学的研究人员们,已经找到了一种独特的细菌,能够以更低廉的成本、更快地生产石墨烯,而且不需要刺激性化学物质的参与。 (图自:Delft University of Technology / Benjamin Lehner,via New Atlas) 自从研究人员首次使用胶带从石墨块上剥离单原子层以来,石墨烯的生产已经走过了漫长的道路。


  目前业界通常使用化学气相沉积,或通过将石墨粉碎成氧化石墨烯、然后化学还原的方式来制备石墨烯。 遗憾的是,通常这两种方法都要用到刺激性的化学品,不过科学家们一直没有放弃寻找更柔和的替代品。


  好消息是,在这项新研究中,科学家发现了一种名叫 Shewanella 的细菌,认为其很适合作为这种替代品。 他们首先用石墨制造石墨烯氧化物,然后将其与小瓶中的细菌混合并保持一段时间。如果时间足够充裕,那细菌就能够将之转化为更有用的石墨烯材料。

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  首席研究员 Anne Meyer 表示:“氧化石墨烯易于生产,但由于其中含有氧基团,因此不具有很强的导电性。然而这种细菌会去除大部分氧气,使其变成导电的材料”。 细菌不仅比化学还原方法更加清洁,而且得到的石墨烯品质也更好。


  内蒙古石墨烯润滑油研究人员指出,细菌生产的石墨烯更薄、更稳定、能够存放更长的时间。 基于此,这项新技术可用于制造电子或导电油墨型石墨烯,比如印刷在纸张或织物面料上的电路。此外,研究人员甚至在实验室中发挥更大的创造力,比如“细菌光刻”技术。


  Meyer 表示,这种细菌生产的石墨烯材料,能够更好地适应产品的开发。我们甚至能够开发出‘细菌光刻’技术,以制造仅在一侧导电的石墨烯材料。 展望未来,研究人员有望开发出更加先进的纳米复合材料。有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《ChemOpen》期刊上,原标题为: 《Creation of Conductive Graphene Materials by Bacterial Reduction Using Shewanella Oneidensis》


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