石墨烯孔金屬化制程的重大突破

方景禮

（南京大學化學系，江蘇 南京 210093）

陳偉元

（賽姆烯金科技有限公司，廣東 深圳 518000）

1 石墨烯概念

1.1 石墨烯的發現

石墨烯的概念早在1947年提出[1]，它本來就存在于石墨中，只是難以剝離出單層結構。2004年英國曼徹斯特大學物理學家在實驗室中，從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶,就能把石墨片一分為二。不斷重復這一操作，薄片就變得越來越薄,最后得到了僅由一層碳原子構成的薄片，這就是石墨烯。隨后石墨烯材料的研究受到世界各國的高度關注，大都啟動了相關研究計劃和項目，力爭把石墨烯材料技術和產業革命的主動權和先機掌控在手。

1.2 石墨烯的定義與結構

在國家標準《石墨烯材料的術語、定義及代號》中對石墨烯定義如下：石墨烯是指由一個碳原子與周圍三個近鄰碳原子結合形成蜂窩狀結構的碳原子單層；石墨烯材料則是由石墨烯作為結構單元堆垛而成的，層數少于10層，可獨立存在或進一步組裝而成的碳材料的統稱。單層石墨烯材料只有一個碳原子厚，即0.335 nm，1 mm厚的石墨中約有150萬層左右的單層石墨烯材料。隨著所連接碳原子數量不斷增多，二維的碳分子平面不斷擴大，分子也不斷變大，橫向尺寸在微米級時其宏觀形態為粉狀石墨烯微片，橫向尺寸更大時則形成透明的石墨烯薄膜。石墨烯是碳同素異形體的一種形式，同為碳同素異形體的還有金剛石、富勒烯、碳納米管和石墨等（圖1）。……