近日,吉林大学邹猛教授、张伟教授、李秀娟正高级工程师及中国科学院金属研究所研究员任文才等人,通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤的观察与分析,发现了天然形成的少层石墨烯,这一突破性发现为国际首次。
过往报道指出,通过观测月球的全球碳离子通量,科研人员认为月球上存在原生碳,利用月球样品的表征研究来揭示原生碳相的晶体结构是可行的。石墨烯以其新奇的物理现象和非凡的特性,在包括行星和空间科学在内的广泛领域发挥着越来越重要的作用。据估计,星际碳总量中约1.9%是以石墨烯的形式存在,其形态和性质由特定的形成过程决定,因此,天然石墨烯的组成和结构特征将为星体的地质演化和月球的原位资源利用提供重要的参考和信息。
在该项研究中,吉大科研团队采用电镜—拉曼联用技术,在月壤样品含碳量相对较高的位置采集了拉曼光谱,确认了月壤样品中石墨碳的结晶质量相对较高。值得注意的是,月壤样品中存在碳的区域含有铁化合物,这与石墨烯的形成密切相关。通过扫描电子显微成像、透射电子显微成像、冷冻条件下球差电镜的高角环形暗场像和高分辨像、能谱和电子能量损失谱、飞行二次质谱等多种表征技术的综合运用及测试结果的多方面严谨比对分析,探究并证实了月壤样品中检测到的石墨碳是少层石墨烯(2—7层)。
(吉林日报全媒体记者张鹤)