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铛铛铛，上课之前，特设观察员先考考大家，石墨烯是什么?

石墨烯是这样子的形状的：

结构完整的石墨烯是由稳定的六元环形成的二维晶体

看到今天的标题，标题党不禁联想起，米筛和石墨烯纳米筛有关系么？

米筛

手工舂米时用来筛去谷糠和碎米的竹制用具，圆形。

那么，石墨烯纳米筛又是啥？小员带你去了解。

石墨烯纳米筛

是指在二维基面上具有大量纳米孔结构的碳材料，属于多孔石墨烯中的一种。石墨烯纳米筛中的孔是部分石墨烯碳原子从晶格中被移除或者转移到表面而留下的空位，其本身是一种缺陷，对石墨烯进行高能粒子辐射、化学处理都会导致这种缺陷的产生。

在石墨烯片层上留下适量的孔洞，将其制备成石墨烯纳米筛，不仅可以保留石墨烯优良的性质，而且孔的存在促进了物质运输效率的提高，特别是原子级别的孔可以起到筛分不同尺寸的离子、分子的作用；更重要的是，孔的引入还有效地打开了石墨烯的能带隙，促进了石墨烯在电子器件领域的应用。

图2石墨烯纳米筛在纳滤中的应用

前期《走进石墨烯小世界之石墨烯纳米带》谈到，两种不同的边缘结构类型——锯齿型和扶手椅型。在石墨烯纳米筛中，这两种边缘结构是同时存在的，因此石墨烯纳米筛的电子结构不仅可以由其边缘的类型来决定，还取决于活性边缘的数量。

此外，由于孔缺陷的引入，可以使石墨烯获得一些新的功能，如高的比表面积、丰富的传质通道、可调控的能带隙、高的孔边缘活性、透气性、良好的机械稳定性以及生物化学传感等特性。石墨烯纳米筛不仅可应用在电子设备上，如超级电容器、锂离子电池、染料敏化电池、化学传感器、场效应晶体管等，还可应用在环境治理、海水淡化、生物医药科学和纳米复合物等领域。

图3部分燃烧法制备石墨烯纳米筛

那石墨烯纳米筛是怎么制备的？

制备方法分为模板法和无模板法。

由模板法制备出的石墨烯纳米筛呈现三维堆积的状态，本征孔所占比重低，以结构孔为主，不能满足功能化石墨烯纳米筛的要求。目前应用较多的无模板法，包括光刻技术、催化刻蚀法、化学气相沉积法、酸碱刻蚀法、溶剂热法、碳热还原反应法和光催化降解等。

在制备方法上，从高能物理刻蚀到普通的化学腐蚀，各种方法对应的孔径大小、结构和孔隙密度等不尽相同。石墨烯纳米筛开拓了石墨烯的应用范围，不同的孔径大小和排列方式对应着不同的应用领域。

广州承压院国家石墨烯产品质量监督检验中心（广东）配备了原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜、霍尔效应测试仪、元素分析仪、激光显微共聚焦拉曼光谱仪等一系列高端设备，为石墨烯纳米筛的质量评价、标准研制、技术研发提供服务，加速推动石墨烯纳米筛的市场化应用。

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