浙江石墨烯地源熱泵管材

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。利用氧化石墨烯制備的石墨烯導(dǎo)熱膜，導(dǎo)熱系數(shù)高。浙江石墨烯地源熱泵管材

石墨烯由sp2雜化碳原子連接而成，是二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)晶體，電子可以自由移動(dòng)，電子傳輸性能良好。石墨烯在鋰電池中的應(yīng)用主要涉及電池正極材料、負(fù)極材料以及導(dǎo)電劑三個(gè)方面。在石墨烯作為電池正極材料時(shí)，利用表面含氧官能團(tuán)等優(yōu)勢(shì)提高鋰離子電池的倍率性能，且具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性；作為電池負(fù)極材料時(shí)，獨(dú)特納米片層結(jié)構(gòu)可以構(gòu)建有效“點(diǎn)—面”導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提供存儲(chǔ)空間，提高比容量并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)快速充電放電；作為導(dǎo)電劑使用，以石墨烯為添加劑加入到傳統(tǒng)導(dǎo)電劑中，可以顯著提高鋰電池中鋰離子的嵌鋰速度，提升導(dǎo)電劑的導(dǎo)電、放電性能，改善循環(huán)。石墨烯由sp2雜化碳原子連接而成，是二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)晶體，電子可以自由移動(dòng)，電子傳輸性能良好。石墨烯在鋰電池中的應(yīng)用主要涉及電池正極材料、負(fù)極材料以及導(dǎo)電劑三個(gè)方面。在石墨烯作為電池正極材料時(shí)，利用表面含氧官能團(tuán)等優(yōu)勢(shì)提高鋰離子電池的倍率性能，且具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性；作為電池負(fù)極材料時(shí)，獨(dú)特納米片層結(jié)構(gòu)可以構(gòu)建有效“點(diǎn)—面”導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提供存儲(chǔ)空間，提高比容量并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)快速充電放電；作為導(dǎo)電劑使用，以石墨烯為添加劑加入到傳統(tǒng)導(dǎo)電劑中，可以顯著提高鋰電池中鋰離子的嵌鋰速度。合成石墨烯漿料如果要選擇輕巧耐用且價(jià)格低廉的電池，可以選擇石墨烯電池。

石墨烯納米帶（GrapheneNanoribbons,GNRs）具有帶隙精確可調(diào)的特性，以及在光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)方面表現(xiàn)出的優(yōu)異性質(zhì)，使其在晶體管、量子器件等應(yīng)用中具有廣闊前景。其中，石墨烯納米帶異質(zhì)結(jié)（GNRHeterojunctions）通過將不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的GNRs相結(jié)合，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其帶隙和局部性質(zhì)的進(jìn)一步調(diào)控。此外，石墨烯納米帶異質(zhì)結(jié)還能夠在異質(zhì)界面上構(gòu)建獨(dú)特性質(zhì)的拓?fù)潆娮酉啵@為其在未來的量子器件應(yīng)用領(lǐng)域提供了巨大潛力。然而，由于缺乏高效可行的合成策略，精細(xì)且可控的合成石墨烯納米帶異質(zhì)結(jié)仍然是石墨烯納米帶研究領(lǐng)域所面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。近日，德累斯頓工業(yè)大學(xué)、馬普微結(jié)構(gòu)物理研究所的馮新亮/馬驥團(tuán)隊(duì)利用一種新型的鏈增長(zhǎng)聚合策略，通過可控的鈴木催化劑轉(zhuǎn)移聚合（SCTP）和隨后的肖爾反應(yīng)，成功合成了一種同時(shí)具有N=9扶手椅型（Armchair）邊緣和人字形（Chevron）的GNR異質(zhì)結(jié)（9-AGNR/cGNR）。

新聞?dòng)浾呷涨暗孟?，由無錫興達(dá)泡塑新材料股份有限公司與常州第六元素材料科技股份有限公司，協(xié)作研發(fā)的石墨烯阻燃型EPS新材料成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。據(jù)了解，該材質(zhì)在我國(guó)的應(yīng)用也呈上升趨向，但我國(guó)建筑物外保溫市場(chǎng)阻燃型石墨EPS市場(chǎng)被國(guó)外品牌獨(dú)占。為沖破國(guó)外對(duì)新型阻燃型EPS新材料的壟斷，推動(dòng)我國(guó)EPS材質(zhì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，常州第六元素與興達(dá)泡塑兩家企業(yè)走到了一同。從2016年7月開始，第六要素和興達(dá)泡塑分別成立了研發(fā)小組，并開發(fā)出奇特的石墨烯多級(jí)研磨預(yù)配到聚合應(yīng)用工藝技術(shù)。通過雙方的共同努力，技術(shù)疑問都被逐個(gè)突破。目前，興達(dá)泡塑已成功開展了30m3的大試試驗(yàn)，阻燃等級(jí)達(dá)到B1級(jí)別。常州第六元素材料科技股份有限公司總經(jīng)理瞿研告知新聞?dòng)浾?，新型石墨烯阻燃型EPS新材料率先在我國(guó)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，將給EPS行業(yè)流入新的發(fā)展生機(jī)，帶來新的發(fā)展機(jī)遇。。石墨烯的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，碳碳鍵(carbon-carbon bond)為1.42。

石墨烯的研究熱潮也吸引了國(guó)內(nèi)外材料植被研究的興趣，石墨烯材料的制備方法已報(bào)道的有：機(jī)械剝離法、化學(xué)氧化法、晶體外延生長(zhǎng)法、化學(xué)氣相沉積法、有機(jī)合成法和碳納米管剝離法等。1、微機(jī)械剝離法2004年，Geim等***用微機(jī)械剝離法，成功地從高定向熱裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剝離并觀測(cè)到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準(zhǔn)二維石墨烯并觀測(cè)到其形貌，揭示了石墨烯二維晶體結(jié)構(gòu)存在的原因。微機(jī)械剝離法可以制備出高質(zhì)量石墨烯，但存在產(chǎn)率低和成本高的不足，不滿足工業(yè)化和規(guī)模化生產(chǎn)要求，目前只能作為實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模制備。2、化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition，CVD)***在規(guī)?；苽涫┑膯栴}方面有了新的突破。CVD法是指反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面，進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)。麻省理工學(xué)院的Kong等、韓國(guó)成均館大學(xué)的Hong等和普渡大學(xué)的Chen等在利用CVD法制備石墨烯。他們使用的是一種以鎳為基片的管狀簡(jiǎn)易沉積爐，通入含碳?xì)怏w，如：碳?xì)浠衔?，它在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面,形成石墨烯，通過輕微的化學(xué)刻蝕，使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜。石墨烯極少添加量可改善材料力學(xué)性能。合成石墨烯漿料

石墨烯納米帶 （Graphene Nanoribbons, GNRs）具有帶隙精確可調(diào)的特性。浙江石墨烯地源熱泵管材

納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子組成，也可以由異種原子(非碳原子)組成，甚至可以是納米孔。納米碳材料主要包括四種類型:石墨烯、碳納米管，碳納米纖維，納米碳球。碳元素是自然界中存在的與人類**密切相關(guān)、**重要的元素之一，它具有SP、SP2、SP3雜化的多樣電子軌道特性，在加之SP2的異向性導(dǎo)致晶體的各向?qū)院推渌帕械母飨驅(qū)?。因此以碳元素?**構(gòu)成元素的碳素材料具有各式各樣的性質(zhì)，并且新碳素相合新碳素材料還不斷被發(fā)現(xiàn)和人工制得。事實(shí)上，沒有任何元素能像碳這樣作為單一元素可形成像三維金剛石晶體、二維石墨層片、一維卡賓和碳納米管、零維富勒烯分子等如此之多的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)完全不同的物質(zhì)。表1給出了碳的化學(xué)鍵合及其形成的各種典型有機(jī)物、無機(jī)物和碳相的例子。浙江石墨烯地源熱泵管材