孫亞飛
清華大學化學博士
最近十幾年，石墨烯壹直是材料學界的寵兒。這兩年伴隨著疫情的蔓延，有壹些防疫用品竟也開始宣稱使用了石墨烯原料，在市場上收獲了不小的利潤。
有意思的是，壹度風光無限的石墨烯卻也遭遇了滑鐵盧，網絡上出現了很多有關石墨烯口罩、石墨烯棉簽會導致肺部疾病的傳聞，並有人整理了氧化石墨烯（GO，石墨烯的衍生品）的各項罪狀，大有壹種秋後算賬的架勢。從內容上看，氧化石墨烯似乎已經被當成了生化武器。
圖註：網傳關於石墨烯的內容，氧化石墨烯似乎已經被當成了生化武器。
這些說法，從材料學的角度來說，可以說是漏洞百出。比如GO可能被5G頻率激活，實際上就是無稽之談，因為氧化石墨烯不是有機物，更不是具有生命功能的分子，它自然也就沒有生物意義上的活性或非活性之說。甚至在列表中，本身就存在壹些矛盾的說法，比如GO在口中會產生金屬味，但是後面又說到它會導致味覺和嗅覺喪失。顯然，這不過是某些無聊的人編寫的笑話，諷刺那些把石墨烯或氧化石墨烯概念胡亂應用在各種領域的做法，只不過有些人把這些匪夷所思的說法當了真。
實際上，只需要反向思考這個問題就能明白這些說法有多荒謬——如果GO是壹種化學武器，且同時具備這麽多離奇的效果，那麽投毒者有必要把它加工成棉簽、口罩，甚至是花費九牛二虎之力，把它加入到疫苗之中嗎？直接投在食物中，豈不是更簡單？話說回來，我們來聊聊石墨烯是怎麽和新冠疫情扯上關系的。
壹、石墨烯是什麽，它是怎麽火起來的呢？
相信經過這麽多年的宣傳，很多人對石墨烯這個名詞已經不陌生了，本質上它就是單層的石墨。
石墨是單純由碳元素形成的壹種晶體結構，生活中十分常見。例如鉛筆芯，主要就是由石墨和黏土構成，石墨越多則筆芯越軟，但寫出來的字顏色卻會更深。石墨之所以能夠寫字，主要就是因為它是片狀結構，層與層之間很容易錯位，在紙上摩擦的時候，就會留有痕跡。
每壹片石墨都只有單層原子那麽厚，因為化學性質類似於烯，便有了石墨烯的稱號。這就意味著，哪怕厚度只有壹毫米的石墨，它都是由多達上百萬層石墨烯組成。
單層的石墨烯很不穩定，很容易團聚在壹起，所以很久以來，並沒有人相信真的可以獲取這種物質。
2004年，英國曼徹斯特大學的科學家安德烈·海姆想出壹種奇特而又簡單的辦法，把石墨放在兩層膠帶中間，通過撕膠帶使石墨越來越薄的方式，居然第壹次獲得了石墨烯材料。憑著這個發明，他獲得了2010年的諾貝爾物理學獎。
石墨烯壹經問世，就因為它出色的性能吸引了材料學家的關註。例如它保留了石墨良好的導電性，但是因為只有單層原子那麽厚，在超導性能方面極為突出。我國的天才科學家曹原在留學麻省理工學院期間，就以石墨烯為研究對象，深入探討了超導的內在原理，連續發表多篇頂級期刊，震驚世界。
不過，純粹的石墨烯應用起來比較困難，因為它沒有活潑的化學基團。因此，壹般的做法是將石墨烯用濃酸處理，使其成為氧化石墨烯，這樣就可以和其他壹些物質發生作用了。
盡管如此，石墨烯與氧化石墨烯還是沒能走向民用品，因為它們的價格實在是太昂貴了，而且它的那些特殊性能，通常也不是民用品所需。至於市面上那些所謂的石墨烯產品，基本都是源於虛假宣傳。
二、防疫用品裏的“石墨烯”是怎麽回事兒？
事情的起因，其實是因為加拿大衛生部的壹項警告[1]。
2021年4月，加拿大衛生部稱，壹些人在佩戴了某口罩後，肺部出現癥狀，像是吸了貓毛壹樣不舒服。這些口罩都有個***同的特點，就是在口罩的包裝上標有石墨烯（graphene）字樣。研究發現，這些“石墨烯顆粒”會被肺部吸入。
相信很多人看到這裏都會發現兩個疑點：石墨烯為什麽要被做成粉末放在口罩裏？哪家口罩生產商這麽土豪，竟能用石墨烯制作口罩？
其實這些問題也不難回答，只要找到加拿大相關文件的原文就可以了。
在這些資料中，赫然出現了如下內容：
翻譯過來就是說，這些口罩是由中國山東某公司生產，標稱含有“生物質石墨烯”。想不到居然成了我們出口給國外的產品，這多少有些令人意外。
這件事顯然沒有到此為止，因為我們還要追問，山東某公司是怎麽生產的石墨烯口罩呢？
在該企業的官網上，不難找到關於生物質石墨烯的相關介紹，原來是用稭稈加工而成，但是產品圖片中的這個黑色粉末，似乎有些不尋常。
圖註：企業官網上的產品圖片
繼續查找該企業的專利技術，可以很容易找到這種生物質石墨烯的生產技術，倒是也有模有樣。
只是仔細看過流程之後，就會令人感到好奇，這生產出來的到底是石墨烯呢，還是納米級的活性炭呢？眾所周知，活性炭也是碳元素的單質，本質上就是未能形成結晶的石墨，具有多孔結構。相比於制備難度很高的石墨烯而言，活性炭的制作並不困難。
進壹步查詢，還可以發現，早在2015年，這篇專利還存在疑問。簡單歸納就是，參與發明的團隊親口承認，這壹技術並不成熟[2]。
最後還有壹點疑問，石墨烯固然性能優異，但是這些性能主要都是在電磁學和力學方面，它並不是抗菌能手，具有高吸附性的活性炭才是。
不恰當的命名方式，不成熟的制備技術，加上石墨烯口罩宣傳的抗菌技術，都指向了同壹個結論，就是這裏的石墨烯，本質上就是壹種更精細的活性炭。所謂的“石墨烯口罩”，原本就是壹場烏龍，這也就難怪加拿大衛生部會調查出上述結果了。活性炭口罩在國內並不罕見，長期佩戴的確存在吸入顆粒的風險，因此，針對防疫需求，最簡單的無紡布口罩反而更為合適。
總之，石墨烯以及氧化石墨烯是很昂貴的實驗原料，以目前的技術而言，難以應用在量產的民用品中，更不要說耗材了。而導致肺部癥狀的所謂“石墨烯”，並不是真正意義的石墨烯，更有可能是活性炭而已。