解決二氧化碳 科學家將它轉成石墨烯

德國卡爾斯魯厄理工學院科學家，以銅鈀合金爲基板，用二氧化碳爲材料製作石墨烯。(圖/KIT)

二氧化碳是一種尋常的氣體，我們自己每時每刻都在排出二氧化碳，然而它也是21世紀最大的地球危機，也就是全球暖化，當然這也是我們人類造成的。現在，僅僅減少我們的碳排量一定不夠，還需要碳補捉與封存。現在，德國卡爾斯魯厄理工學院（KIT）的研究人員開發出一種簡單的方法，可以將二氧化碳轉化爲素有「奇蹟材料」之稱的石墨烯，也就是可將麻煩的氣體，轉化爲超有價值的資源。

視爲當代的奇蹟材料石墨烯並非浪得虛名，它具有導電性、散熱性、透光性的優良性能，在電子技術、電池技術都極有用途，而且也有高柔韌與高強度並存的特性，使它又可成爲很好的防護材料。說個不誇張的，它的用途已達到「只有想不到，沒有做不到」的程度。

然而，石墨烯說穿了，只是一種單層的的碳原子片，與木碳、石墨都是碳結構。當初安德烈·海姆（Andre Geim）發現石墨烯，真的就是用3M膠帶，不斷的黏貼石墨，然後撕下來，觀察是否只剝離1層石墨，那就是石墨烯。但是這個方法不能大量製造，近年來科學家們設法用各種不同的方法制作它，比如用雷射蝕刻木材，或用大豆化學還原法等等。

但到目前爲止，製造塊狀石墨烯的最常用方法，是化學氣相沉積（CVD），在該技術中，碳源（通常是甲烷氣體）與其他氣體一起被泵送到壓縮室中，氣體與材料會發生化學反應，並開始在同時做爲催化劑的基礎板上沉積，就能沉積出薄薄的石墨烯層。

KIT團隊的技術與這種方法大致相同，只是碳源改用二氧化碳，在這種情況下，CO2和氫氣一起填進壓縮室裡，催化劑和基板則是由銅鈀合金製成，它具有可讓碳原子沉積的原子。比較辛苦的是，沉積過程必須在高溫高壓，至少要在1,000°C的高溫下完成，因此這個技術頗耗能源。

該團隊正在反覆證明該技術可行，並希望用它來製造幾層厚的石墨烯，下一步就是測試使用此過程製作的石墨烯，其功能與其他方式生產的石墨烯在性質上是否相同。