近日在“Nano-Structures & Nano-Objects”（纳米结构和物体）期刊上发表的一项将煤粉转化为纳米石墨材料的研究成果引发业界热议。该研究成果由怀俄明州大学所领导的，包括中国研究人员在内的国际成员研究小组所获得。
装有煤粉和铜箔的玻璃瓶在微波炉中产生火花，生成晶状石墨
（图片来源：怀俄明州大学）
这种“金属辅助微波处理一步法”是一种简单便利且低成本的将煤粉转化为纳米石墨的方法。研究小组认为，虽然先前的研究表明，微波可以用来降低煤的水分，去除硫和其他矿物质，但大多数这样的方法都需要对煤进行特定的化学预处理。然而，在他们的实验中，所进行的唯一处理是将未经加工的煤研磨成粉体。他们讲煤粉放在铜箔上，用氩气和氢气混合气体密封在玻璃容器中，在放入微波炉加热。
据论文主要作者Chris Masi介绍，“切割成叉状的铜箔在微波辐射下会产生火花，而火花在几秒内可以产生超过1800华氏度的极高温度。”在铜箔和氩气参与的这一反应过程中，煤粉转化为多晶石墨。实验包括微波持续时间从3到45分钟不等，但发现最佳持续时间为15分钟。研究小组成员认为，这种新方法可以进行放大实施，实现更高品质纳米石墨的量产。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoso.2020.100660
编译：YUXI
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