第181章 制备工艺

在得知了所有实验条件后，江辰的心情变得异常平静，因为他深知这将是一个没有太多波折的测试。 果不其然，他凭借着对实验的熟悉和对条件的准确把握，很快就成功复刻了那些关键的实验结果。 在实验的过程中，他顺利的从石墨烯的单层及双层结构中观察到了预期的量子霍尔效应。 他迫不及待地打开了实验室的电脑，开始着手撰写这篇论文。 他的手指在键盘上飞快地敲击着，将实验步骤以及观测结果一一记录。 这篇论文的质量将会非常高，而他也将因此获得丰厚的学习值。 这简直就是白捡的学术成果，一想到这篇论文将能为他带来的学习值，江辰的心中充满了满足和期待。 经过辛勤努力，江辰的论文很快就顺利完成。 完成论文后，江辰的目光立刻转向了期刊的选择，他的成果需要在更大的平台上展示和交流。 《自然》和《科学》这两大sci影响因子最高的学术期刊，自然成为了他的首选目标。 《自然》杂志，作为世界上历史悠久、最具名望的科学杂志之一，创立于1869年。 与许多专攻某一领域的论文杂志不同，《自然》杂志依然收录着众多科学领域的一手研究论文。 这种广泛的涵盖面使得《自然》杂志在学术界具有极高的声誉和影响力。 而《科学》杂志，则是爱迪生投资创办的，自1894年起便成为白头鹰科学促进会的官方刊物。 这本杂志以其严谨的科学态度、广泛的学科覆盖和深入的研究成果而着称于世。 在仔细考虑后，江辰没有丝毫犹豫地选择了《自然》杂志作为他论文的发表平台。 论文顺利进入发表流程后，江辰并没有停下脚步。 江辰开始专注地思考如何将石墨烯这种具有革命性潜力的新材料进行大规模生产。 新材料之王不许进入到商业应用领域，不然太可惜了。 江辰将注意力转向了石墨烯的其他三种制备办法。 首先，他回顾了已经使用过的机械剥离法。 虽然这种方法能够在实验室环境中制备出高质量的石墨烯，但其制备过程低效且成本高昂，显然不适合大规模生产。 接下来，他考虑了氧化还原法。 这种方法通过化学法将石墨氧化，然后利用还原剂将氧化石墨还原，从而得到石墨烯。 这种方法成本相对较低，适合大规模生产。 然而，其得到的产品结晶度较低，质量有待提高，这是需要克服的一个难点。 然后，江辰研究了化学气相沉积法。 这种方法是使用含碳有机气体作为原料进行气相沉积得到石墨烯薄膜。 这是目前最常用和最成熟的方法之一，但需要精确控制气体流量、温度等参数，制备过程相对复杂。 尽管如此，它仍然是一个值得考虑的选项。 最后，他考虑了外延生长法。 这种方法通过加热单晶碳化硅脱除硅，在单晶面上分界处得到石墨烯片层。 这种方法具有潜力，但目前还面临技术难题，如生长速度和控制晶面方向等。 这三种办法都是石墨烯常用的办法，剩下的诸如超临界流体玻璃法，取向附生法，切割碳纳米管法等都存在或多或少的缺点。 该如何选择呢？ 江辰陷入了沉思当中。 化学还原法虽然制备工艺简单，最适合大规模生产，但是过程中需要的化学试剂有毒，而且对环境有污染。 江辰首先将它排除掉了，而机械剥离法对于基础技术要求太高，最重要的产量太低了，也被他排除掉。 化学气相沉积法，就决定是你了！ 在深入研究了各种制备技术后，江辰做出了这个决定性的选择。 这种方法以其独特的优势，如可控制性强、可制备大面积高质量石墨烯等，成为了他心目中的理想工艺。 这种办法可还没有被发现了，他可以抢占先机。 选定了制备工艺后，江辰紧接着需要考虑的是原材料的供应情况。 石墨烯的制备离不开石墨这一基础原料。 作为一种天然矿藏，石墨具有广泛的应用价值，包括生产耐火材料、导电材料、耐磨材料等十几种材料。 这些材料在冶金、石油化工、机械工业、电子产业、核工业以及国防等领域都有着不可或缺的作用。 石墨的来源广泛，可以通过天然矿藏开采获得，也可以通过石油焦、沥青焦等原料制成人工石墨。 在全球范围内，石墨矿主要分布在夏国、阿三、桑巴国、枫叶国和非洲地区等地。 而夏国作为全世界最大的石墨储藏国和生产国，从上个世纪开始就已经在石墨行业取得了显着的发展。 江辰迅速整理好思绪，将他的建议写成了一份详尽的意见书。 他宋一啸，郑重地托付了这项任务。 “老宋，我有份重要的资料需要你帮忙递交给上面。” 江辰的声音中透露出一丝急切和坚定。 宋一啸看到江辰如此严肃的神情，心中也不禁一凛。 他明白这份资料的重要性，因此毫不犹豫地接过已经密封好的档案袋，转身前往星辰的保密单位驻扎地点。 在保密单位，宋一啸找到值班人员，详细说明了这份资料的重要性，并要求他们以最快的速度送往京都。 江辰在这份资料中，详细地描述了石墨烯的诞生以及它所带来的巨大变革。 他强调了石墨烯作为一种新型材料，在电子、能源、航空航天等领域具有广泛的应用前景。 同时，他也指出了国内石墨矿的重要性，这是制备石墨烯的关键原料。 在资料中，江辰还详细介绍了国内石墨产业的发展和现状。 他指出，虽然夏国已经成为全球最大的石墨生产国和出口国，但整个产业一直处于低水平发展状态。 这不仅导致了资源的浪费，也对环境造成了严重的污染。 更为严重的是，这种低水平的发展状态正在透支着行业的潜力，使得整个产业难以向高端化迈进。 因此，江辰在资料中提出了自己的建议。 他建议对石墨出口进行管控，限制低质量的石墨出口，同时鼓励国内企业提高技术水平，发展高端石墨产品。 他还建议政府加大对石墨产业的扶持力度，推动整个产业向着高端化、绿色化方向发展。