近日，上海交通大學機械與動力工程學院沈彬、復旦大學化學系孫正宗聯合科研團隊，展示了一種直接催化金剛石石墨化的方法，這種方法獲得的石墨烯比傳統石墨烯有更高的強度。相關成果近日在線發表于《材料化學》。

       金剛石和石墨烯是碳的同素異形體中研究最充分的。兩者在機械、光學和電學性能方面都很優越，但很少以組合形式一起使用。

       此前人們已經報道了由范德沃爾斯力連接的石墨烯—金剛石異質結構。然而，通過共價鍵連接的石墨烯—金剛石雜化異質結構，在應對超硬材料加工和高功率金剛石電子學等高要求挑戰方面具有獨特的優勢。

       在本研究中，聯合團隊展示了一種直接催化金剛石石墨化的方法。使用這種方法，具有共價鍵結合界面的同質石墨烯—金剛石異質結構可以在金剛石所有表面上不加區分地生長。新合成的石墨烯片從金剛石晶格上無縫地延伸開來。

       進一步研究顯示，這種獨特的共價鍵原子結構使新產生的石墨烯片產生了前所未有的界面結合強度，大大超過了傳統石墨烯的固有強度。

       相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.1c04322