前兩天，我們回顧了雙料諾獎得主安德烈·蓋姆用膠帶撕出石墨烯的往事（點此閱讀），而科學家們開腦洞“玩”新材料的故事還在繼續。

日前，《奈米結構與奈米物體》（Nano-Structures &Nano-Objects）刊發了一項最新研究，一個國際研究團隊利用微波爐，將未經加工的煤粉轉化成奈米石墨。

論文標題 圖｜ELSEVIER

奈米石墨用途廣泛，可以用作潤滑劑或製造鋰電池等。“這種‘金屬輔助微波一次成型法’提供了一條新的途徑，將豐富的煤炭資源轉化為具有生態和經濟效益的高價值材料。”研究負責人、懷俄明大學（University of Wyoming）物理與天文學系副教授TeYu Chien表示，這種新方法既簡單又便宜。

先前已經有研究表明，微波可以用來降低煤的含水量，去除硫和其他礦物質，但大多數這類方法都需要對煤進行特定的化學預處理。而在這次實驗中，研究人員只是將原煤磨成煤粉，將煤粉放在銅箔上，密封在充入氬氫混合氣體的玻璃容器中。然後，將容器放在家用微波爐中——它已經足以提供所需的輻射水平。

微波爐中正在進行反應 圖｜UW Photo

論文作者之一克里斯·馬西（Chris Masi）介紹：“將銅箔切割成叉形，微波輻射會使它產生火花，在幾秒鐘內形成超過1800華氏度（約980攝氏度）的高溫。”高溫使煤粉轉化為多晶石墨，銅箔和氫氣也參與了反應過程。

研究人員測試了從3分鐘到45分鐘不等的微波時間，發現15分鐘的效果最好。他們希望擴大轉化規模，以獲得更多的高質量奈米石墨材料。

科學家認為，這種將煤轉化為石墨的方法可以解決石墨儲量有限，以及傳統石墨提取方法帶來的環境汙染問題。

值得一提的是，該研究由一個國際化、跨學科的研究小組完成。研究人員來自美國、中國、尼泊爾等地，分屬於物理、化學、能源等不同的學科領域。

原文連結

http://www.uwyo.edu/uw/news/2021/01/uw-researchers-turn-coal-powder-into-graphite-in-microwave-oven.html