为了开发出低成本和便捷的合成方法，刘忠范课题组设计了一种模板，是基于大自然中常见的材料——贝壳，用于制备三维生物泡沫石墨烯[图1-45（a）]。贝壳的主要成分是生物钙的碳酸盐，通过简单的高温煅烧过程可以转化为多孔氧化钙（CaO），且不损坏其表观形状[图1-45（b）（c）]。采用不同类型的贝壳可以获得特定微观结构的氧化钙。在煅烧过程中，从碳酸钙源释放出的气态CO 2 是扇贝体内形成互连多孔结构的关键，同时CO 2 有利于石墨烯CVD生长过程中碳源的有效吸附和渗透。将多孔CaO固体切割为不同形状用于CVD生长的模板，可以代替泡沫金属模板。在CH 4 /H 2 /Ar混合气氛下，石墨烯层在1020℃下沉积在多孔的CaO骨架上[图1-45（d）]，之后通过用稀酸洗去氧化钙从模板中分离贝壳形石墨烯泡沫，制得了含有极少量非碳杂质的独立三维泡沫石墨烯。这些泡沫石墨烯完全继承了CaO模板的多孔微结构[图1-45（e）]，表现出高孔隙率、超低密度和优异的可弯曲性。

为了证明泡沫石墨烯的均匀性，在1020℃下生长120min的泡沫石墨烯的不同空间位置随机测试了拉曼光谱，都表现出相同的 I D / I G 比（0.86）和2D半峰全宽（Full Width at Half Maxima, FWHM， 80cm -1 ），证实了宏观尺度上泡沫石墨烯的均匀性。透射电子显微镜（TEM）分析以及相应选区电子衍射（SAED）图案进一步表明合成的石墨烯是褶皱的多晶石墨烯薄膜。这些泡沫石墨烯的宏观形状可以通过改变贝壳的类型或使用氧化钙的石灰熟化来进行控制。 VPhDVqbNUeYgrC4vil8Tw0xTBSEJO7BrZJUbHV2Xa2ylK9zx2HSOk4s9f+jaouiZ