低温等离子体合成铂碳纳米管复合材料示意
低温等离子体具有极强的化学活性，在室温下可以引起多种化学反应或物理刻蚀，而基质材料的本体性能不受影响。通过低温等离子体表面处理，材料表面发生多种的物理，化学变化，或产生刻蚀而粗糙，或形成致密的交联层，或引入含氧极性基团，使材料表面清洁、活化，改善材料表面的亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能。它的这种特殊性能可以对塑料、橡胶、金属、半导体、陶瓷和玻璃、复合物、纺织品、泡沫等材料的表面进行处理，达到改性、接枝、清洗、消毒杀菌等目的，因此可以广泛应用于汽车、航空、家用电器、包装材料、医疗器械、电子、机械、建筑、纺织和生物医学工程等领域。
近日，中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所低温等离子体应用研究室王奇博士的论文《低温等离子体技术制备基于碳纳米管和石墨烯的复合材料及其在燃料电池中的应用》(Low-temperature plasma synthesis of carbon nanotubes and graphenebased materials and their fuel cell applications)发表在英国皇家化学会综述期刊《化学会评论》(Chemical Society Reviews DOI:10.1039/C3CS60205B)上。
低温等离子体技术以其高效、常温、环境友好等突出性能成为当前一种有效的材料制备手段，并在燃料电池、传感器、环境污染物治理、生物医学等方面具有广泛应用。王奇的论文首次系统地总结了低温等离子体制备石墨烯及碳纳米管复合材料以及在燃料电池中的应用，重点综述了各种低温等离子体技术的特点，并系统比较各种方法，尝试提出针对各种方法的改进方法和技术，最后例举低温等离子体技术在燃料电池电极制备中的突出应用，并对该方向的发展趋势提出展望。该文对从事低温等离子体技术制备碳纳米复合材料领域的研究人员具有重要的参考价值。