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      利用太陽(yáng)能和石墨烯應(yīng)用于立方碳化硅表面的能量
      
			
      
				2019-07-05 14:26:07
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      利用太陽(yáng)能和石墨烯應(yīng)用于立方碳化硅表面的能量，瑞典林雪平大學(xué)的研究人員正致力于開(kāi)發(fā)一種將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為未來(lái)可再生能源的方法。他們現(xiàn)在朝著這個(gè)目標(biāo)邁出了重要的一步，報(bào)告了一種方法，可以在嚴(yán)格控制的過(guò)程中生產(chǎn)多層石墨烯。研究人員還表明，石墨烯在某些條件下可以作為超導(dǎo)體。他們的研究成果發(fā)表在科學(xué)期刊“ 碳和納米快報(bào)”上。
      

      利用太陽(yáng)能和石墨烯應(yīng)用于立方碳化硅表面的能量
      

      碳，氧和氫是通過(guò)分解二氧化碳和水分子獲得的三種元素。相同的元素是用于燃料的化學(xué)物質(zhì)的構(gòu)建塊，例如乙醇和甲烷。將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為可再生燃料可以替代化石燃料，并有助于減少二氧化碳排放到大氣中。林雪平大學(xué)的高級(jí)講師孫建武正試圖找到一種方法來(lái)做到這一點(diǎn)。
      

      林雪平大學(xué)的研究人員之前已開(kāi)發(fā)出世界領(lǐng)先的生產(chǎn)立方碳化硅的方法，該方法由硅和碳組成。立方體形式具有從太陽(yáng)捕獲能量并產(chǎn)生電荷載體的能力。然而，這還不夠。石墨烯是有史以來(lái)最薄的材料之一，在該項(xiàng)目中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。所述材料包括單層的碳在六方晶格彼此結(jié)合的原子。石墨烯具有很高的傳導(dǎo)電流的能力，這種特性可用于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換。它還具有幾種獨(dú)特的性質(zhì)，石墨烯的可能用途正在全世界范圍內(nèi)進(jìn)行廣泛研究。
      

      近年來(lái)，研究人員試圖改進(jìn)石墨烯在表面上生長(zhǎng)的過(guò)程，以控制石墨烯的性質(zhì)。他們最近的進(jìn)展在科學(xué)期刊Carbon的一篇文章中有所描述。
      

      “在碳化硅上生長(zhǎng)一層石墨烯是相對(duì)容易的。但是生長(zhǎng)大面積均勻石墨烯是一個(gè)更大的挑戰(zhàn)，石墨烯由多層疊層組成。我們現(xiàn)在已經(jīng)證明可以生長(zhǎng)均勻的石墨烯林俊平大學(xué)物理，化學(xué)和生物學(xué)系的孫建武說(shuō)，這種方法最多可以控制四層。
      

      多層石墨烯帶來(lái)的困難之一是當(dāng)不同數(shù)量的層在不同位置生長(zhǎng)時(shí)表面變得不均勻。當(dāng)一層結(jié)束時(shí)的邊緣具有微小的納米級(jí)樓梯的形狀。平層是理想的，因此這些步驟是一個(gè)問(wèn)題，特別是當(dāng)步驟積聚在一個(gè)位置時(shí)，例如錯(cuò)誤構(gòu)建的樓梯，其中幾個(gè)步驟已經(jīng)合并形成一個(gè)大的臺(tái)階。研究人員現(xiàn)已找到一種方法，通過(guò)在嚴(yán)格控制的溫度下生長(zhǎng)石墨烯來(lái)消除這些大而聯(lián)合的步驟。此外，研究人員已經(jīng)證明，他們的方法可以控制石墨烯含有多少層。這是正在進(jìn)行的研究項(xiàng)目的第一個(gè)關(guān)鍵步驟，其目標(biāo)是用水和二氧化碳制造燃料。
      

      在納米快報(bào)雜志的一篇密切相關(guān)的文章中，研究人員描述了對(duì)立方碳化硅上生長(zhǎng)的多層石墨烯的電子特性的研究。
      

      “我們發(fā)現(xiàn)多層石墨烯具有非常有前途的電性能，使得這種材料可以用作超導(dǎo)體，這種材料可以傳導(dǎo)零電阻的電流。這種特殊性質(zhì)僅在石墨烯層以特殊方式排列時(shí)產(chǎn)生。彼此，“孫建武說(shuō)。
      

      理論計(jì)算預(yù)測(cè)了多層石墨烯如果層以特定方式排列，則具有超導(dǎo)特性。在這項(xiàng)新研究中，研究人員首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了這種情況。超導(dǎo)磁體是用于醫(yī)療磁共振相機(jī)和粒子加速器的極其強(qiáng)大的磁體。超導(dǎo)體有許多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域，例如零能量損失的電源線，以及漂浮在磁場(chǎng)上的高速列車(chē)。它們的使用目前受到無(wú)法生產(chǎn)在室溫下起作用的超導(dǎo)體的限制。目前可用的超導(dǎo)體僅在極低溫度下起作用。
      
			

			
        
      
			
      
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