莱斯大学

莱斯大学的化学家已经修改了他们的闪光焦耳加热工艺，以生产具有光学和电子设备定制性能的掺杂石墨烯。闪蒸石墨烯方法可以在几毫秒内将任何碳源转化为有价值的2D材料。

根据莱斯大学的研究人员的说法，在纹理柔和的表面上生长原子厚的石墨烯会在片材中产生峰和谷，将它们变成”伪电磁”器件。

Tour的实验室于2020年引入了闪焦耳加热，将煤，石油焦和垃圾转化为石墨烯，石墨烯是碳的单原子厚度形式，这一过程目前正在商业化。此后，该实验室调整了将塑料废物转化为石墨烯并从电子废物中提取贵金属的过程。

莱斯大学James M. Tour等报道通过机器学习模型对Joule热闪蒸反应过程中无定形碳转变为石墨烯的过程中控制因素进行研究。

有鉴于此，莱斯大学James M. Tour等综述报道目前工业生长和分析的方法，目前学术界大规模生长石墨烯的进展（生长的石墨烯达到200 mg或者面积达到200 cm2）进行总结。

在之前的工作中，研究人员展示了一种叫做“闪电焦耳加热”的技术，涉及到毫秒级的电击，将材料加热到高温。最初，研究小组用这种方法从废品中制造石墨烯，后来通过交替使用加热的时间长短，将几乎任何来源的碳转化为石墨烯或钻石。

有鉴于此，莱斯大学Pulickel M. Ajayan等综述报道系统性的研究二维氮化硼材料的结构、电子学、力学、光学、热力学性质，及其目前的化学玻璃、化学/物理学气相沉积等先进的合成策略，随后介绍能够发展掺杂、取代、官能团化、与其他材料构建异质结构等。随后作者基于2D氮化硼材料的优异热力学、机械力学、化学稳定性，展示了各种应用前景。

FJH工艺是一种低成本、高能效的方法，几乎可以在不到一秒的时间内将任何碳基前驱体转化为大量石墨烯。虽然石墨烯可以通过其他方法生产，但这些其他方法要么不能生产大量高质量的石墨烯，要么需要高能量工艺。FJH 避免了这些权衡。

据外媒报道，莱斯大学的研究人员已经开发出一种方法，它可以将各种来源的碳直接转化为有用的形式如石墨烯或金刚石。该技术利用电的“闪光”来加热碳并将其转化为由闪光长度决定的最终形式。该技术被称为焦耳热闪蒸技术(FJH)，该团队于2020年1月首次描述了这一技术。

Tour和他的同事在2020年推出的闪蒸工艺已被用于转换食物垃圾，塑料和其他碳源，方法是将它们暴露在电击中，从样品中除去除碳原子以外的所有物质。这些碳原子重新组装成有价值的涡轮层石墨烯，其未对齐的层比通过石墨剥落产生的石墨烯更可溶。这使得它更容易在复合材料中使用。

据悉，美国莱斯大学（Rice University）的研究人员开发了一种新工艺，将旧轮胎转化为石墨烯，然后可以用来制造混凝土。这样不仅更加环保，而且研究团队表示，运用此技术最终制成的混凝土会更加坚固。

莱斯大学的研究人员已经开发出一种系统，利用包裹在氧化石墨烯中的纳米颗粒来杀死废水中的超级细菌和它们自由漂浮的耐药性基因。

鉴于此，莱斯大学Rouzbeh Shahsavari, Boris I. Yakobson 和James M. Tour团队证明了通过快速焦耳快速加热廉价的碳源（例如煤，石油焦炭，生物炭，炭黑，废弃食品，橡胶轮胎和混合的塑料废料），可以在不到一秒钟的时间内获得克级的石墨烯。在生产该产品的过程后，该产品称为快速制备的石墨烯（flash graphene，FG），在堆叠的石墨烯层之间显示出涡轮层排列（即，几乎没有顺序）。