第247章 石墨烯,未來材料(1/2)
走進玻璃門,是一條大約五米長的通道。
在通道的左側,還有一扇玻璃門,丁小悠領著哥哥丁躍從左側這一扇玻璃門走進去了。
「換上實驗服再進去。」
丁小悠看著哥哥丁躍,叮囑道。
「好。」
畢竟這是一座能源化學實驗室,而且還是新建的,換上專業的實驗服這是必然的。
幾分鐘後,兄妹倆便換上了白色的實驗服,然後走出這換衣間,再從正面推開一扇門。
頓時眼前便展現出來了一個很大的房間。
乾淨的地面,白色的牆體,以及整個房間都是各種各樣的與化學有關的儀器設備。
有體型很大的儀器設備,也有看起來很簡陋,實際上很有用的儀器設備。
丁躍從外面一走進來,就有一種進入到看電影的時候那種化學博士的實驗室的感覺。
只不過妹妹的這個實驗室,顯然空間更大,儀器設備更多。
在右側的一個操作台,丁躍看到了各種各樣的玻璃瓶,玻璃瓶裡面有的裝的是固體化學物質,有的裝的是液體化學物質。
左前方是一排計算機操作台。
很顯然就算是能源化學實驗室,也是需要計算機來進行相關數據計算的。
就連這一套計算機設備,都是南洋理工大學1.45億訂單裡面所包含的。
準確的說。
這間能源化學實驗室裡面除了那些化學材料物質之外,一切的設備,都是從南洋理工大學那邊購買來的。
有了這樣一間全球最頂級的化學實驗室,妹妹以後的發展空間可以說是無比巨大的。
她最想要研究的,就是能源領域了。
與化學有關的能源領域,簡而言之便是將化學物質通過某些方式轉化為能源動力。
在這個全球機械化的時代里,越來越多的領域都是離不開能源的。
手機、汽車、火車、飛機、航空等,都需要能源。
而人類的能源並非無限的。
煤炭,石油、天然氣等終有一天會枯竭殆盡。
因此高效的能源使用,是人類目前可持續發展的方法之一,除非人類能夠掌握可控核聚變技術。
但,這好像不太可能。
所以丁小悠想要研究的,就是用先進的技術,來使能源可以有一個更加高效的使用。
「這些設備可都是全球最先進的,以前我想都不敢想!」
丁小悠走上前來,伸出手摸了一遍身旁的這些設備儀器。
從今往後,這些設備儀器就是自己做實驗研究的小夥伴了,有了全球最先進的能源化學技術實驗研究設備,丁小悠可能開展自己最喜歡最想要做的相關能源技術的研究。
「小悠,有了這一座實驗室之後,你想做什麼研究呢?」丁躍轉過頭來,面帶哥哥那慈愛般的笑容,看著妹妹丁小悠問道。
「那肯定是電池能源技術啊。」
丁小悠笑著回答道。
「電池相關的技術千千萬,有一個明確的方向嗎?」丁躍繼續好奇的問道。
自己花了1.45個億從南洋理工大學買來這一套能源化學技術實驗研究設備,就是想讓自己的妹妹丁小悠在自己的霧城文理大學能夠做出不錯的研究成果出來。
「目前我有兩個方向,一個燃料電池,研發更高校的氫燃料電池。」丁小悠一邊逛著自己這座實驗室,一邊回答道。
「氫燃料電池?」
丁躍在化學能源這一方面並不是很厲害,物理方面還行,所以對於妹妹說的氫燃料電池,不是很能理解。
「就是可以將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置唄,其基本原理就是電解水的逆反應,把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應後,放出電子通過外部的負載到達陰極,明白嗎?」
丁小悠還挺專業的解釋了一下。
「噢噢,那除了氫燃料電池之外,還有另外一個呢?」丁躍點了點頭,假裝自己聽懂了,然後又問了一下另外一個妹妹丁小悠想要研究的電池技術。
不過還沒等妹妹丁小悠回答自己,丁躍就想起來了。
因為丁躍好像記得,妹妹跟自己說起過?
「石墨烯電池技術對不對?」丁躍想起來後,便立刻問道。
「嗯嗯,石墨烯電池在未來的應用之中還是很有市場的,最關鍵的是,石墨烯電池可以做做很小,像電器設備,手機電腦等設備,都可以使用石墨烯電池,而氫燃料電池的話,運用的領域就得大一些了,比如說車輛之類的。」
丁小悠點了點頭,稍微分析了一下兩種電池技術如果研究實現,在未來的運用領域。
「石墨烯電池技術,可是石墨烯的剝離技術不夠成熟,那麼時候石墨烯的儲能就很難支撐起石墨烯電池技術產業的發展啊。」
丁躍對於石墨烯電池技術還是有一定了解的。
所謂石墨烯電池,就是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,從而開發出的一種新能源電池。
石墨烯,被認為是一種未來革命性的材料!
它一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。
從石墨之中進行剝離而獲得。
石墨則是一種很常見的碳的一種同素異形體。
石墨烯具有十分優異的光學、電學、力學特性,並且在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面都具有重要的應用前景。
丁小悠所要研究的,就是石墨烯在能源領域的技術應用,也就是石墨烯電池了。
然而。
正如丁躍剛才所說的,石墨烯電池技術的研發最難的一關,其實並不是這項技術本身。
反而是石墨烯這種從石墨之中剝離出來的材料十分難得。
石墨烯的儲能不夠充足,你就算是研發出來了石墨烯電池技術,那也無法廣泛的運用啊。
「嗯嗯,石墨烯的高效剝離,確實是很大的一個問題。」
丁小悠也是不由得嘴一撇,嘆息了一聲說道。
只有當石墨烯這種材料的儲備足夠多的時候,石墨烯電池技術採用廣泛的商用前景。
「沒關係小悠,現階段,石墨烯不是已經有了很多種薄禮製備的方法了麼。」
丁躍由於對石墨烯有一定的了解,因此知道石墨烯有好幾種剝離製備的方法。
只不過這些石墨烯剝離製備的方法,都很難高效的剝離製備出石墨烯。
「對,現階段其實是可以通過機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法和化學氣相沉積法。」丁小悠點頭道。
「既然有了石墨烯剝離製備的方法,那么小悠你完全可以在現有的基礎上,對石墨烯剝離製備方法進行優化,使其能夠達到高效剝離製備石墨烯的程度啊。」
丁躍鼓勵了一番妹妹。
實際上這四種石墨烯的剝離製備方法,丁躍最了解的就是化學氣相沉積法了。
這也符合妹妹丁小悠喜歡的化學領域。
丁躍之所以對化學氣相沉積法比較了解,那是因為化學氣相沉積法在半導體工業領域中有一定的應用應用,最為廣泛的就是用來沉積多種材料的技術了,包括大範圍的絕緣材料,大多數金屬材料和金屬合金材料等。
畢竟丁躍在學完了大學四年的物理學之後,準備研究的就是半導體物理領域,既然涉及到了半導體,那麼關於化學氣相沉積法在半導體領域的運用,丁躍多多少少肯定是了解一些的。
單層石墨烯最先被發現,其實是通過機械剝離法來完成的。
機械剝離法聽起來似乎並不難的樣子,實際上機械剝離法的缺點很明顯,那就是該方法的生產效率低,很難實現工業化量產。
雖然機械剝離這種方法可以製備微米大小的石墨烯,但是其可控性較低,難以實現大規模的合成。
「好,那我就在化學氣相沉積法上面試一下,看看能不能在效率上面有所突破。」
丁小悠點了點頭,倒是十分期待的說道。
「哈哈,老妹兒,那我可就等著你的好消息了。」丁躍頓時仰頭大笑道。
「略~」
丁小悠衝著哥哥翻了一個白眼,然後又說道:「對了,昨天晚上你們說的光刻機,我或許可以幫上一點忙。」
「是嗎?」
丁躍聞言,頓時嘴角處露出一絲淡淡的笑意問道。
實際上丁躍早就在等妹妹丁小悠說這句話了,畢竟自己都已經把【光刻機製造工藝技術】賦予在了妹妹丁小悠的身上,她要是不貢獻出一份力量的話,那不是白給麼。
「那是當然了,光刻機的研究製造,雖然更關鍵的是在光電和精密機械加工這一塊兒,但也有涉及到材料化學啊,怎麼,丁躍你不相信我在材料化學這方面你的天賦嗎?」
丁小悠雙手叉腰,一臉自信的說道。
「相信,相信,你丁小悠是誰啊,我丁躍的妹妹!」丁躍連忙點頭笑道。
「嘻嘻嘻,那你求我,快快快。」丁小悠頓時就調皮了起來。
「想挨打是不是!」丁躍走上前來,手掌緊捏著跟沙包大一樣。
哪知丁小悠這丫頭一點都不畏懼,雙手叉腰,抬頭挺胸的說道:「來啊,打我啊!」
呃!
這丫頭是真的長本事了啊!
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