哈工大在石墨烯材料生长技术取得重大进展

近日，哈工大材料科学与工程学院于杰教授团队在石墨烯材料生长技术取得重大进展，研究成果发表于国际著名材料期刊《先进材料》，论文题目为“热化学气相沉积生长三维石墨烯纤维”。

据了解，石墨烯由于其独特的单原子层结构而具有多方面的优越性质，近年来广受关注，应用前景巨大。但是，由于石墨烯是片状的，应用时极易发生团聚，从而丧失其源于单原子层结构的优越性质，制备具有立体网络结构的三维石墨烯是解决这一问题的有效途径。

目前的三维石墨烯制备技术存在孔隙过大、活性边缘缺失、缺陷多、杂质多、导电性差、力学性能差等问题，材料科学与工程学院博士生曾杰在导师于杰的指导下，利用热化学气相沉积(CVD)成功实现石墨烯片在电纺纳米碳纤维表面的垂直定向生长，获得了一种新型的三维石墨烯连续纤维材料，主要结构和性能指标比现有三维石墨烯材料大幅提高。

这项工作首创了一种三维石墨烯连续纤维材料，突破了热CVD不能生长立式石墨烯的难题，找到了快速生长的催化热解方法，并进行了大尺寸块体材料生长示范，消除了立式石墨烯规模化应用的主要障碍，可望快速实现规模化生产。

据悉，课题组已将此项技术成功拓展至其它基底上生长立式石墨烯，如碳纤维、氧化物/碳化物/氮化物纤维、泡沫碳、炭黑、硅颗粒等，可广泛应用于导热/导电/高强复合材料、柔性导体、电磁屏蔽、吸声、储能、催化、吸附净化等领域，展示了巨大的应用潜力。该成果已申请中国发明专利和PCT专利权。