低溫下形成！32億年前的天然石墨烯

2023-07-31 來源：New Scientist 瀏覽數(shù)：6149

低溫下形成！32億年前的天然石墨烯

　　石墨烯單個原子厚的碳，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攝氏度的高溫下進行。

　　據(jù)英國New Scientist雜志網(wǎng)站報道，7月10日在法國里昂舉行的Goldschmid地球化學(xué)會議上，來自日本北海道大學(xué)的研究團隊首次發(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。

　　研究團隊在南非示巴金礦采集了24個巖石樣本，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)，包括幾微米的細碳絲和薄片。他們認為，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菌。這些沉入海底的“碎屑”會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。

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