中国科学技能大学工程科学学院热科学和动力工程系夏维东教授研讨团队与合肥碳艺科技有限公司协作，提出“使用磁涣散电弧发生大面积均匀热等离子体组成石墨烯”的新办法，突破了热等离子体工艺或高能耗、或产品均匀性低和出产稳定性缺乏的技能瓶颈，有望完成大规模连续出产。
该研讨成果近期以“Continuous synthesis of graphene nano-flakes by magnetically rotating arc at atmospheric pressure”和“The morphological transformation of carbon materials from nanospheres to graphene nanoflakes by thermal plasmas”为标题宣布在《Carbon》。
石墨烯（Graphene）具有优异的光学、电学、力学特性，被认为是一种未来革命性的功用/结构资料，在动力环境、生物医疗、电子器件、化工和航空航天等多方面具有重要的使用。
选用射频感应加热和微波加热等离子体制备石墨烯能耗高，难以工业化使用。热等离子体热解碳氢化合物组成石墨烯，因为等离子体电导率跟着温度添加敏捷上升，导致电弧主动收缩到很小的规模，关于组成石墨烯要求的毫秒级反应时间，难以完成均匀加热，产品均匀性差，能耗高。
选用课题组研发的磁涣散电弧发生大面积均匀等离子体的技能，处理了等离子体对物料快速均匀加热问题。所制备的石墨烯平面尺度50-300nm，层数2-5 层，表现出杰出的晶体结构和超大的比表面积，产品均匀性好；制备办法及设备简略，一步组成，无需复原，且无需基底、催化剂、溶液或酸，收率高约（~14%），能耗低约~0.4kW·h/g，成本低，具有完成低成本大规模连续出产的远景。
研讨工作探求了等离子参数、质料气体组成与纳米石墨烯形状、层数及缺点之间的联系，一起提醒了发生高纯度石墨烯需求工艺条件。结合等离子体反应器流场温度场的数值模仿和化学反应动力学核算，提出石墨烯或许的构成机理：低碰撞频率的成核前驱体有利于构成片层（sheet-like）中心，并在富氢和高温的等离子体环境中保相等面成长。石墨烯构成机理的说明，为产品出产操控供给了理论指导。
团队王城特聘副研讨员和博士生陈仙辉分别为两篇论文的榜首作者，夏维东教授为两篇论文的通讯作者，王城特聘副研讨员和叶桃红副教授分别为两篇论文一起通讯作者。本项目取得国家自然科学基金委和中国科学院仪器专项基金的赞助。
