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石墨烯是已知的最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎完全透明，質(zhì)輕且具有良好的柔韌性和超強(qiáng)的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，在微電子、光電子和新材料等高技術(shù)軍事領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛能。現(xiàn)有的石墨烯規(guī)模化制備方法主要有氧化還原法和化學(xué)氣相沉積法，氧化還原法需要將石墨烯先氧化，破壞了石墨烯的結(jié)構(gòu)，后期還原也不能很好的改善，犧牲了石墨烯的優(yōu)異性能；常規(guī)化學(xué)氣相沉積法只能在催化劑表面長一層石墨烯，產(chǎn)量極低，雖然質(zhì)量很高，但是沒辦法大量制備獲得粉體。要真正實(shí)現(xiàn)石墨烯這一未來理想材料的大規(guī)模高性能工商業(yè)應(yīng)用，新的能更好地兼顧石墨烯產(chǎn)量和結(jié)晶質(zhì)量的制備方法和思路目前依然有待進(jìn)一步開發(fā)和研究應(yīng)用。本項(xiàng)目將天然氣（主要是甲烷）通過曝氣裝置通入裝有液態(tài)金屬催化劑（熔融狀態(tài)的銅）的容器底部，隨后甲烷氣體以小氣泡的形式上浮，在上浮過程中裂解生成氫氣和固態(tài)的石墨烯，在氣流的作用下氫氣和石墨烯進(jìn)入收集裝置進(jìn)行分離。基于該技術(shù)方法，既能獲得大量石墨烯粉體，又能兼顧石墨烯的高質(zhì)量。另外本方法還有以下優(yōu)點(diǎn)：原料來源廣泛，可以使用管道天然氣做為原料；反應(yīng)過程簡單并且綠色環(huán)保，沒有使用有毒有害的原料，也無有毒有害的產(chǎn)物生成；所有的反應(yīng)產(chǎn)物都能收集利用，甲烷中的碳以石墨烯的形式收集，因此沒有溫室氣體二氧化碳的排放，真正實(shí)現(xiàn)了零排放；催化劑為液態(tài)的金屬，不存在催化劑失活的問題，利于大規(guī)模長時(shí)間的連續(xù)生產(chǎn)。 【展開】 【收起】