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發(fā)布時間：2024-06-28
日前媒體從吉林大學獲悉，科研人員通過對嫦娥五號鉆采巖屑月壤（No. CE5Z0806YJYX004）的觀察分析，首次發(fā)現(xiàn)了天然形成的少層石墨烯。這一發(fā)現(xiàn)為人們認識月球的地質(zhì)活動和演變歷史以及月球的環(huán)境特點提供了新見解。
據(jù)估計，星際碳總量中約1.9%是以石墨烯的形式存在，其形態(tài)和性質(zhì)由特定的形成過程決定，因此天然石墨烯可以為星體的地質(zhì)演化和月球的原位資源利用提供重要的參考和信息。
科研團隊在月壤樣品含碳量相對較高的位置采集了拉曼光譜，確認了月壤樣品中石墨碳的結(jié)晶質(zhì)量相對較高。科研人員認為，月壤樣品中存在碳的區(qū)域含有鐵化合物，這與石墨烯的形成密切相關。
科研團隊通過掃描電子顯微成像、透射電子顯微成像等多種表征技術的綜合運用及測試結(jié)果的多方面嚴謹比對分析，探究并證實了月壤樣品中檢測到的石墨碳就是少層石墨烯。
科研團隊還指出，少層石墨烯和石墨碳的形成可能源于太陽風和月球早期的火山噴發(fā)共同誘導的礦物催化進程。
此項研究由吉林大學鄒猛、張偉、李秀娟及中國科學院金屬研究所任文才等人開展，研究工作得到了國家航天局探月與航天工程中心支持。近日，該研究成果在National Science Review期刊上發(fā)表。
月壤樣品在上海天文館展出，月壤樣品被封裝在水晶球中
據(jù)悉，2020年12月，嫦娥五號從月球帶回1731克月壤樣品，這是人類首次獲得的月表年輕火山巖區(qū)樣品，也是中國科學家第一次擁有屬于自己的地外天體返回樣品。截止到今年6月初，嫦娥五號月壤樣品已完成向40家科研機構(gòu)的114個科研團隊發(fā)放258份77.7克，目前已有多個領域70余項嫦娥五號月球樣品研究成果在中外重要學術期刊發(fā)表。
石墨烯擁有廣泛的應用前景
石墨烯是一種具有優(yōu)異性能的材料，在多個領域都有廣泛的應用前景。
? 新能源：石墨烯可用于制造高性能的太陽能電池和超級電容器，提高能源轉(zhuǎn)換和存儲的效率。
? 涂料：石墨烯可提升涂料的機械力學性能、化學穩(wěn)定性和防腐性能。
? 熱管理和大健康：國內(nèi)市場推出很多石墨烯電熱產(chǎn)品，如電熱服裝、電熱毯、紅外理療房、地暖墻暖、護頸護腰等。
? 智能終端：石墨烯散熱（導熱）膜散熱效果好，助力智能終端設備快速降溫。
? 芯片：石墨烯碳基材料未來有望取代硅基材料。
? 航空航天：石墨烯可用作航天用高導熱骨架材料、航天復合材料、新型航天潤滑材料、制備航天傳感器、航天太陽能電池等。
石墨烯研究需要安全的實驗環(huán)境
石墨烯的結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，但鑒于其化學性質(zhì)，依然需要一個安全的實驗環(huán)境。手套箱可以提供一個惰性的氛圍環(huán)境，防止石墨烯與空氣中的氧氣、水分等發(fā)生反應，從而保證實驗的安全性和準確性。
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