新檢測方法戳破石墨烯神話？研究：多數市售石磨烯產品質量很差

石墨烯有如材料界神話，具有相當多革命性潛在應用，比如儲能系統、建築材料、醫療設備等。然而新加坡國立大學最新分析指出，目前大多數已商業化生產的石墨烯商品，品質都很差。

石墨烯是世上最強、最神奇的人造材料，它薄到僅一個原子厚度，卻是世上最堅硬的奈米材料，強度為鋼的 200 倍；它也是令人難以置信的導電體（electrical conductor），電阻率只有 10 -6 Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。由於電阻率極低，電子移動速度極快，因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的電子元件或電晶體。

加上自從 2004 年科學家首次從石墨中分離出石墨烯，證明石墨烯是可以獨立存在的結構後，相關研究與商業開發就有如雨後春筍般爆發。

石墨烯可從石墨剝離得到，比如你的鉛筆筆芯原料就是石墨，將之磨成粉末後浸入溶液，接著可使用超音波振動液體分離出石墨烯薄片。

但你有沒有想過製備得出的石墨烯可能不夠「純」？新加坡國立大學研究人員著手開發一種方法，能用來檢測目前市面上已開始販售的石墨烯產品品質。在這次論文中，他們結合電子顯微鏡、原子力顯微鏡（atomic force microscopy）、拉曼光譜法、元素分析法、X 射線光電子光譜法（X-ray photoelectron spectrometry）等技術，分析來自美洲、亞洲和歐洲 60 多家不同供應商的石墨烯樣品。

實驗驚訝地發現，其中大部分石墨烯片含量都不到 10%，幾乎全是未正確剝離的石墨粉末，只有一個樣品含有超過 40% 的高質量石墨烯；此外，還有些樣品甚至被生產過程中使用的化學品污染，而我們不清楚這些製造商是否知道自家石墨烯產品品質很差，如果知而不言，等於全是一場虛假的歌頌。

石墨粉末和石墨烯性質有如天與地的差別，新加坡國立大學 Castro Neto 教授說，有可能石墨烯缺乏標準生產流程，所以導致許多生產商供應的石墨烯品質超差，但石墨烯市場需求巨大，當務之急也許是要趕緊推出一套標準的石墨烯品質檢測方法。

這篇新論文發表在《Advanced Materials》期刊。

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（首圖來源：新加坡國立大學）