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我國科研人員首次在月壤樣本中發(fā)現(xiàn)天然石墨烯
吉林大學(xué)星壤測試與模擬團(tuán)隊(duì)同中國科學(xué)院金屬研究所近日通過對(duì)嫦娥五號(hào)鑽採巖屑月壤(No.CE5Z0806YJYX004)的觀察分析,首次發(fā)現(xiàn)天然形成的少層石墨烯。
吉林大學(xué)星壤測試與模擬團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人鄒猛介紹,石墨烯以其新奇的物理現(xiàn)象和非凡的特性,在包括行星和空間科學(xué)在內(nèi)的廣泛領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。據(jù)估計(jì),星際碳總量中約1.9%是以石墨烯的形式存在,石墨烯的形態(tài)和性質(zhì)由特定的形成過程決定。因此,天然石墨烯的組成和結(jié)構(gòu)特征可為星體的地質(zhì)演化和月球的原位資源利用提供重要的參考和信息。
吉林大學(xué)於2023年獲得了東北地區(qū)第一份嫦娥五號(hào)月球樣品。隨后,科研人員採用電鏡-拉曼聯(lián)用技術(shù),在月壤樣品含碳量相對(duì)較高的位置採集了拉曼光譜,確認(rèn)了月壤樣品中石墨碳的結(jié)晶質(zhì)量相對(duì)較高。
月壤樣品中存在碳的區(qū)域含有鐵化合物,這與石墨烯的形成密切相關(guān)。科研人員運(yùn)用掃描電子顯微成像、透射電子顯微成像、飛行二次質(zhì)譜等多種表征技術(shù)進(jìn)行研究,並對(duì)測試結(jié)果進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)比對(duì)分析。
通過分析,科研人員探究並証實(shí)了月壤樣品中檢測到的石墨碳是少層石墨烯(2~7層),少層石墨烯和石墨碳的形成可能源於太陽風(fēng)和月球早期的火山噴發(fā)共同誘導(dǎo)的礦物催化進(jìn)程。
此次發(fā)現(xiàn)為月球的地質(zhì)活動(dòng)和演變歷史,以及月球的環(huán)境特點(diǎn)提供了新見解,拓寬了人們對(duì)月壤復(fù)雜礦物組成的認(rèn)知,為月球的原位資源利用提供了重要信息及線索。(記者任爽 通訊員曲家偉、蘆猛)
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