石墨烯真的抗流行导致肺部疾病吗？
孙亚飞
清华大学化学博士。
近十年来，石墨烯一直是材料科学的宠儿。近两年，随着疫情的蔓延，一些防疫产品开始宣称使用石墨烯原料，在市场上获利颇丰。
有趣的是，曾经风光无限的石墨烯也遭遇了滑铁卢。网上有很多传言说石墨烯口罩和石墨烯棉签会导致肺部疾病，还有人整理了氧化石墨烯(GO，石墨烯的衍生物)的各种罪状，这是一种秋后算账的态度。从内容上看，氧化石墨烯似乎已经被用作生化武器。
图注:关于石墨烯的含量，氧化石墨烯似乎已经被用作生化武器。
从材料学的角度来看，这些说法可以说是漏洞百出。比如GO可能会被5G频率激活，其实是扯淡。因为氧化石墨烯不是有机物，不是具有生命功能的分子，自然没有生物活性或无活性。即使在列表中，本身也有一些相互矛盾的说法。比如围棋，会在口中产生一种金属味，但后来会导致味觉和嗅觉的丧失。很明显，这只是一些无聊的人写的一个笑话，讽刺把石墨烯或氧化石墨烯的概念随意应用到各个领域的做法，但也有人把这些不可思议的说法当真了。
其实我们只要反过来思考这个问题，就能明白这些说法有多可笑了。如果GO是化学武器，同时有这么多离奇的作用，投毒者有必要把它加工成棉签、口罩，甚至花大力气添加到疫苗里吗？直接扔到食物里不是更简单吗？无论如何，让我们来谈谈石墨烯与新冠肺炎疫情的关系。
1.石墨烯是什么，它是怎么火起来的？
相信经过这么多年的宣传，很多人都很熟悉石墨烯这个名词，本质上就是单层石墨。
石墨是一种由碳元素形成的晶体结构，在生活中非常常见。例如，铅笔芯主要由石墨和粘土组成。石墨越多，笔芯越软，但写出来的字越黑。石墨之所以能写字，主要是因为它是片状结构，层间容易错位。当它在纸上摩擦时，会留下痕迹。
每片石墨只有单个原子那么厚，因为其化学性质与烯烃相似，所以有石墨烯的称号。这意味着，即使石墨的厚度只有一毫米，也是由数百万层石墨烯组成的。
单层石墨烯不稳定，容易团簇在一起，所以很长一段时间，没有人相信真的能得到。
2004年，英国曼切斯特大学的科学家安德烈·海姆想出了一个奇怪而简单的方法。通过将石墨放在两层胶带之间，撕开胶带使石墨越来越薄，首次得到了石墨烯材料。凭借这项发明，他获得了2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯一问世，就因其优异的性能引起了材料科学家的关注。比如，它保留了石墨良好的导电性，但因为只有单层原子那么厚，所以在超导性上极为出众。中国天才科学家曹原在麻省理工学院学习期间，以石墨烯为研究对象，深入探讨了超导的内在原理，并连续发表了数篇顶级期刊，震惊世界。
但是纯石墨烯因为没有活性化学基团，很难应用。所以一般的做法是用浓酸处理石墨烯，使之成为氧化石墨烯，这样就可以和其他物质相互作用。
尽管如此，石墨烯和氧化石墨烯一直没能走向民用产品，因为它们的价格太贵，而民用产品通常不需要它们的特殊性能。至于市面上所谓的石墨烯产品，基本都是来源于虚假宣传。
二、防疫用品中的“石墨烯”是什么？
事情的起因其实是加拿大卫生部的警告[1]。
2021年4月，加拿大卫生部称，有人戴口罩后肺部出现症状，像吸猫毛一样难受。这些口罩都有一个共同的特点，就是包装上都标有石墨烯的字样。研究发现，这些“石墨烯颗粒”会被肺部吸入。
相信很多人看到这里都会发现两个疑惑:为什么要把石墨烯做成粉末放在口罩里？哪个口罩厂商这么土豪，能用石墨烯做口罩？
其实这些问题都不难回答，只要你找到加拿大的原始文献。
在这些材料中，突然出现了以下内容:
翻译过来，这些口罩是中国山东一家公司生产的，标称含有“生物质石墨烯”。没想到，它却成了我们出口到国外的产品，这多少让人有些意外。
这件事显然不止于此，因为我们还是要问，山东一家公司是怎么生产出石墨烯口罩的？
在这家企业的官网上，不难找到关于生物质石墨烯的相关介绍，这种材料原本是由秸秆制成的，但产品图片中的黑粉似乎不同寻常。
图注:企业官网上的产品图片。
如果继续搜索这家企业的专利技术，我们很容易找到这种生物质石墨烯的生产工艺，但也差不多。
只是仔细看了过程，人们会好奇。生产出来的是石墨烯还是纳米级活性炭？众所周知，活性炭也是碳的单质，本质上是未能形成晶体的石墨，具有多孔结构。相比石墨烯这种很难制备的材料，活性炭的制备并不难。
进一步查询发现，早在2015，这个专利还存疑。综上所述，参与发明的团队承认这项技术并不成熟[2]。
最后，有一个疑问，石墨烯具有优异的性能，但这些性能主要在电磁学和力学方面。不是抗菌专家，吸附性高的活性炭才是。
命名不当，制备技术不成熟，石墨烯口罩宣传的抗菌技术都指向同一个结论，就是这里的石墨烯本质上是更精细的活性炭。所谓的“石墨烯口罩”本来就是乌龙球，难怪加拿大卫生部会调查上述结果。活性炭口罩在国内并不少见，长期佩戴确实存在吸入颗粒物的风险。所以最简单的无纺布口罩更适合防疫需要。
总之，石墨烯和氧化石墨烯都是非常昂贵的实验原料，很难用在量产的民用产品上，更不用说耗材了。所谓引起肺部症状的“石墨烯”并不是真正的石墨烯，更有可能是活性炭。