石墨烯研發(fā)

2011年11月8日，中國(guó)寶安公告稱(chēng)，其控股分公司深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司投入開(kāi)發(fā)的石墨烯項(xiàng)目產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及中試獲得關(guān)鍵進(jìn)展，“中試……石墨烯日產(chǎn)量已平穩(wěn)在1公斤以上……”然而，一天之內(nèi)，就有傳媒找出了疑問(wèn)并開(kāi)展質(zhì)疑報(bào)道，或許是這樣的行為刺痛了寶安的神經(jīng)，其也在兩天之內(nèi)很快作出反應(yīng)，再度披露澄清公告，稱(chēng)中試公告中說(shuō)的1公斤石墨烯是涵蓋了多層混合物。石墨烯和混合物，是存在天壤之別的兩個(gè)定義。依據(jù)相關(guān)資料記載，石墨烯*指厚度只有一個(gè)碳原子的單層石墨。其他層數(shù)的石墨材質(zhì)都不能叫石墨烯，并且其他層數(shù)的石墨材質(zhì)與石墨烯價(jià)錢(qián)相距極大。目前，石墨烯在中國(guó)市場(chǎng)上的價(jià)位5倍于金子，超過(guò)2000元/克，而多層石墨烯(納米石墨)價(jià)位約莫8元/克。由于石墨烯與多層石墨烯在導(dǎo)電性、機(jī)械性等性能上區(qū)別龐大，也是致使價(jià)位歧異極大的緣故。“11月8日的公告中稱(chēng)中試得到關(guān)鍵進(jìn)展，說(shuō)是‘石墨烯’。常州第六元素?fù)碛醒趸母咝Ъ兓夹g(shù)。石墨烯研發(fā)

目前第六元素全資子公司常州第六元素半導(dǎo)體有限公司已與客戶成功開(kāi)發(fā)石墨烯超級(jí)銅復(fù)合材料（“超級(jí)銅”），“超級(jí)銅”利用CVD沉積技術(shù)制備而成，石墨烯超級(jí)銅導(dǎo)電率高于銀10%，如成功應(yīng)用于電機(jī)，若按10%替換，則每年節(jié)約用電，相當(dāng)于葛洲壩電站近2個(gè)月的發(fā)電量，節(jié)約電費(fèi)約20億元。近日，中國(guó)中車(chē)高電導(dǎo)率銅基復(fù)合材料“超級(jí)銅”登上央視《焦點(diǎn)訪談》節(jié)目。據(jù)中國(guó)中車(chē)介紹，“超級(jí)銅”由中車(chē)研究院與上海交通大學(xué)張荻團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研發(fā)，是一種高電導(dǎo)率銅基復(fù)合材料。“超級(jí)銅”利用石墨烯較好的導(dǎo)電性和力學(xué)性能與銅材料片堆疊制成，實(shí)現(xiàn)了石墨烯和銅的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，超級(jí)銅的導(dǎo)電性能超過(guò)銀10%，如果全國(guó)10%的電機(jī)用上這種“超級(jí)銅”材料，那么一年可以節(jié)省出180多億度電。180億度電相當(dāng)于節(jié)省出一個(gè)葛洲壩電站（2022年葛洲壩電站完成發(fā)電量）。目前，“超級(jí)銅”已完成中試驗(yàn)證，驗(yàn)證了超級(jí)銅的量產(chǎn)可行性，并實(shí)現(xiàn)了小批量生產(chǎn)，接下來(lái)將加快批量化制造進(jìn)程。江蘇石墨烯導(dǎo)電石墨烯可提高涂層的附著力，降低漆膜厚度，使漆膜更加耐磨，使用壽命長(zhǎng)。

石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個(gè)原子層厚度的準(zhǔn)二維材料，所以又叫做單原子層石墨。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機(jī)械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯常見(jiàn)的粉體生產(chǎn)的方法為機(jī)械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長(zhǎng)法，薄膜生產(chǎn)方法為化學(xué)氣相沉積法（CVD）。由于其十分良好的強(qiáng)度、柔韌、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)特性，在物理學(xué)、材料學(xué)、電子信息、計(jì)算機(jī)、航空航天等領(lǐng)域都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。

石墨烯***發(fā)現(xiàn)是用膠帶一層層粘下來(lái)的。石墨烯的發(fā)現(xiàn)可以追溯到2004年，由英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫以及荷蘭的斯圖爾特·帕克共同發(fā)現(xiàn)。教授的發(fā)現(xiàn)源于對(duì)石墨材料進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。教授們采用了一種特殊的方法，使用膠帶將石墨片層層撕離，**終得到了非常薄的一層石墨片。通過(guò)對(duì)這層石墨片的觀察和研究，教授們發(fā)現(xiàn)這個(gè)材料具有非常特殊的性質(zhì)。石墨烯是一種只有一個(gè)原子層厚度的二維碳材料，由碳原子以六角晶格結(jié)構(gòu)排列組成。它具有一些非常獨(dú)特的性質(zhì)，比如極高的電導(dǎo)率、優(yōu)異的熱導(dǎo)率、強(qiáng)度高、柔韌性好等。這些特性使得石墨烯成為研究領(lǐng)域中的熱門(mén)材料，并在納米科技、電子學(xué)、能源存儲(chǔ)等眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。蓋姆、諾沃肖洛夫和帕克因?yàn)閷?duì)石墨烯的發(fā)現(xiàn)和研究做出的貢獻(xiàn)，于2010年被授予了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。教授們的工作奠定了石墨烯研究的基礎(chǔ)，并為未來(lái)的石墨烯應(yīng)用開(kāi)發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。石墨烯比導(dǎo)電炭黑更低的滲流閾值和更穩(wěn)定的導(dǎo)電性，用量低，高效。

石墨烯導(dǎo)電性能較好，且具有很高的熱輻射系數(shù)，在散熱涂料中添加石墨烯，通過(guò)“導(dǎo)熱搭橋”機(jī)理，涂層的散熱面積大幅增加，有助于將熱源的熱量快速散發(fā)。此外，漆膜中的石墨烯，還能夠避免因高溫造成的涂層耐老化性下降，有助于在高溫環(huán)境中長(zhǎng)期使用。石墨烯輻射的光波波長(zhǎng)是3—15微米左右，與人體發(fā)射的紅外頻譜接近，所以，石墨烯能發(fā)射的“生命光波”被吸收產(chǎn)生溫?zé)嵝?yīng)，能與生物體內(nèi)細(xì)胞的水分子產(chǎn)生***的“共振”，使人體微血管擴(kuò)張，血液循環(huán)加快，促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝，提高機(jī)體的免疫能力。在緊身運(yùn)動(dòng)衣、瑜珈服、慢跑服、泳裝、防曬服、跑步鞋等運(yùn)動(dòng)系列中，使用石墨烯錦綸長(zhǎng)絲或混紡紗線，可以利用石墨烯錦綸AAA級(jí)抑菌、持續(xù)導(dǎo)熱、防紫外線和高耐磨等特性，從而得到防臭、親膚、散熱、防曬的多功能性運(yùn)動(dòng)面料。在無(wú)縫內(nèi)衣、棉紡內(nèi)衣、嬰孕內(nèi)衣等內(nèi)衣系列中，使用石墨烯錦綸長(zhǎng)絲或混紡紗線，可以利用石墨烯錦綸AAA級(jí)抑菌、無(wú)重金屬、遠(yuǎn)紅外等特性，從而得到安全、康護(hù)、舒適的多功能內(nèi)衣面料。在床墊、床單、被套、沙發(fā)套等家紡系列中，使用石墨烯錦綸長(zhǎng)絲或混紡紗線，可以利用石墨烯錦綸AAA級(jí)抑菌、無(wú)重金屬、防螨、遠(yuǎn)紅外等特性。石墨烯電池與鉛酸電池哪個(gè)好，石墨烯電池要更好一些。山東石墨烯導(dǎo)熱地暖管材

石墨烯地暖的安裝也非常簡(jiǎn)便，可以根據(jù)房間的大小和布局進(jìn)行靈活的安裝。石墨烯研發(fā)

氧化-還原法制備成本低廉且容易實(shí)現(xiàn)，成為制備石墨烯的比較好方法，而且可以制備穩(wěn)定的石墨烯懸浮液，解決了石墨烯不易分散的問(wèn)題。氧化-還原法是指將天然石墨與強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成氧化石墨(GO)，經(jīng)過(guò)超聲分散制備成氧化石墨烯(單層氧化石墨)，加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團(tuán)，如羧基、環(huán)氧基和羥基，得到石墨烯。氧化-還原法被提出后，以其簡(jiǎn)單易行的工藝成為實(shí)驗(yàn)室制備石墨烯的**簡(jiǎn)便的方法，得到廣大石墨烯研究者的青睞。Ruoff等發(fā)現(xiàn)通過(guò)加入化學(xué)物質(zhì)例如二甲肼、對(duì)苯二酚、硼氫化鈉(NaBH4)和液肼等除去氧化石墨烯的含氧基團(tuán)，就能得到石墨烯。氧化-還原法可以制備穩(wěn)定的石墨烯懸浮液，解決了石墨烯難以分散在溶劑中的問(wèn)題。氧化-還原法的缺點(diǎn)是宏量制備容易帶來(lái)廢液污染和制備的石墨烯存在一定的缺陷，例如，五元環(huán)、七元環(huán)等拓?fù)淙毕莼虼嬖?OH基團(tuán)的結(jié)構(gòu)缺陷，這些將導(dǎo)致石墨烯部分電學(xué)性能的損失，使石墨烯的應(yīng)用受到限制。石墨烯研發(fā)