據(jù)中國科學(xué)報報道，日前，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所低溫等離子體應(yīng)用研究室博士王奇等人，采用低溫等離子體技術(shù)成功制備出分散性良好的石墨烯鉑納米復(fù)合材料。相關(guān)成果日前已發(fā)表在應(yīng)用物理領(lǐng)域的頂級期刊《應(yīng)用物理快報》上。
石墨烯鉑復(fù)合材料可以提高燃料電池的反應(yīng)效率，在航天航空、能源、環(huán)境等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用前景。然而傳統(tǒng)化學(xué)手段制備的石墨烯貴金屬復(fù)合材料需要用到化學(xué)試劑來還原制備貴金屬單質(zhì)，比如鉑、金等；并且常使用表面活性劑以提高納米金屬顆粒的分散性，會影響到材料本身的性質(zhì)，且制備過程冗長、帶來環(huán)境污染。
課題組經(jīng)過大量實驗研究發(fā)現(xiàn)，在氧化石墨烯與金屬復(fù)合物表面進行等離子體處理，可以同時還原氧化石墨烯和鉑鹽前驅(qū)體，進而直接制得石墨烯鉑納米復(fù)合物。他們在一個自制的電感耦合等離子體放電裝置里，預(yù)先放置氧化石墨烯和氯鉑酸的混合物，然后通入氬氣等離子體直接作用在混合物上，氧化石墨烯被迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槭瑫r氯鉑酸被還原為鉑單質(zhì)，一步便制得石墨烯—鉑納米復(fù)合物，所得鉑顆粒的分散程度、粒徑與等離子體作用時間相關(guān)。
這種方法快速、便捷、環(huán)境友好，避免了使用化學(xué)還原劑，為制備石墨烯貴金屬顆粒開辟了新的思路和方法。隨著低溫等離子體技術(shù)的發(fā)展，將有望實現(xiàn)該材料的低成本、規(guī)模化制備。