2004—2014:中国石墨烯研究硕果累累的十年

人类对碳材料的认知已经有几千年的历史,然而直到2004年Andre Geim和Kostya Novoselov成功地分离出单层石墨烯,人们才对单层sp2杂化碳原子有了认识。“碳,地球上所有已知生命的基础,再一次使我们感到惊奇。”2010年瑞典皇家科学院在授予来自曼彻斯特大学的物理学家诺贝尔物理学奖以表彰其“有关二维材料石墨烯的开创性实验”的工作时做出如此评述。石墨烯新颖的物理性能和其独特形貌为科学家研究碳纳米材料开辟了一个新领域。在世界范围内许多科学学科的研究人员看来,石墨烯在短短十年内已经成为一颗耀眼的新星。正如英国知识产权办公室发布的一个有关石墨烯专利概况的评述所反映,石墨烯在柔性电子设备和能量存储/生成器件领域的潜在应用进一步促进了国际上石墨烯的研究工作。石墨烯的专利申请在2010年和2012年间翻了一番,并且在最近5年更是呈数量级增长,到2013年2月全世界总共产生了8416个有关石墨烯的专利。最近,Nature杂志发表了石墨烯的发展路线图,突出了其在电子、光电、复合材料、能源生成和存储、传感以及生物医药领域的未来可能发展道路。2013年,欧盟针对这种奇妙材料的未来应用,启动了“石墨烯旗舰计划”。

在过去十年中,中国科学研究的飞速发展已经使中国的科学家成为石墨烯研究领域的主要参与者,据估计,在2013年有2200篇关于石墨烯的专利是来自中国。此外,中国的科研工作者在过去十年已经发表了很多令人振奋的石墨烯研究成果。到2012年,中国科研工作者已经发表了超过6000篇关于石墨烯的文章,总被引用次数超过90000次。根据《每日科学》的估算,中国在有关石墨烯方面的出版物年增长率超过70%。为了突出中国科学家在石墨烯领域的研究质量,结合中国领先研究团队的研究成果,我们组织了这期Small专刊。

这期专刊一共包含18篇文章,其中1篇概念性文章,6篇综述,4篇通讯和7篇研究全文。这些文章涵盖了石墨烯研究的多个领域,包括理论、石墨烯合成和加工、类石墨烯二维材料,以及其在电子、能源存储和催化领域的应用。

在这期专刊的组织过程中,我们得到了非常多的科学家的宝贵帮助,像石墨烯的合作发现者Andre Geim爵士、Small的主编Jose Oliveira博士和编辑李研博士。我们感谢Small的整个出版团队在专刊出版过程中的热情推动和专业编辑。最后同样重要的是,我们要感谢所有为这期专刊做出贡献的作者。尽管这期专刊并不能覆盖中国在石墨烯研究领域的所有进展,但它反映了中国科学家对石墨烯材料发展所做的贡献。我们真切地希望这期专刊能够激发读者在石墨烯及其它二维纳米材料的研究中取得更多突破性的成果。此外,也希望这期专刊能够进一步激发中国科研工作者和全世界科学家之间令人振奋的合作。

 

该文为 Small 最新出版的 Graphene Research in China 特刊的序言。该刊的客座编辑高鸿钧、刘忠范和冯新亮三位教授是本序言的作者。特刊的详细内容,可在 Wiley Online library 上获取