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石墨烯的2019:从“逐渐退烧”迈向“新材料之王”

(内容来源于:有色金属结构材料,关注查看更多详情)
石墨烯,因其拥有独特的物理性能而被广泛关注。它是目前世界上已知最薄、最坚硬、导电性和导热性最好的材料,“多才多艺”的性质使得石墨烯有着广阔的应用前景,可以运用在计算机芯片上,大幅度提高计算速度。用石墨烯作为导电添加剂,可以显著提高锂电池的充电速度和综合性能。所以人们称它为会改变世界的材料。2019年在石墨烯领域都发生了哪些大事呢?

一、政策与标准化动态

石墨烯的2019:从“逐渐退烧”迈向“新材料之王”

石墨烯散热材料等9种材料入选工信部《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》

在工信部公布的《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》中,高效能石墨烯散热复合膜、石墨烯改性防腐涂料、石墨烯改性润滑材料、石墨烯散热材料、石墨烯发热膜、石墨烯导热复合材料、石墨烯改性无纺布、石墨烯改性电池、石墨烯改性发泡材料等9种石墨烯材料入选。

我国首个石墨烯国家标准出炉

由泰州巨纳新能源有限公司牵头起草的我国首个石墨烯国家标准GB/T30544.13-2018:《纳米科技术语第13部分:石墨烯及相关二维材料》正式发布。该标准也是二维材料领域的第一个国家标准。泰州巨纳新能源有限公司是国内最早从事石墨烯研究、检测、应用、标准化工作的公司之一。

中国石墨烯标准化推进工作组最新调整!

为加强标准化对石墨烯产业的支撑和引领,继续深入推动石墨烯领域标准化工作开展,市场监管总局标准技术司对2016年成立的石墨烯标准化推进工作组的组成进行了调整。调整后的石墨烯标准化推进工作组由政府部门、石墨烯研发企业、经营单位、使用单位、科研院所等单位的53名成员组成,秘书处由冶金工业信息标准研究院承担。据公开文件显示,石墨烯标准化推进工作组下设四个专业组,分别为通用基础专业组(TG1)、表征与测量专业组(TG2)、环境安全健康专业组(TG3)、产品规范专业组(TG4)。

石墨烯的2019:从“逐渐退烧”迈向“新材料之王”

二、制备与应用研究

石墨烯的2019:从“逐渐退烧”迈向“新材料之王”

浙江大学高超教授团队实现石墨烯导热膜的快速连续化制备

浙江大学高超、许震团队在前期工作的基础和对前人工作的学习借鉴上,提出连续化电焦耳热还原策略,设计并制备了基于辊对辊的电热装置,实现了石墨烯导热膜的快速连续化制备,整个制备过程仅用时1h,能耗低于3KW。所制备的石墨烯薄膜结构均匀,取向性好,并且导热率达1285W/mK,导电率达4.2×105S/m。将制备的石墨烯导热膜用于LED灯的热管理,可以显著降低LED灯背板的温度,这对于提高LED灯的安全性能和延长使用寿命具有重要意义。

上海微系统所在石墨烯单晶晶圆制备方面取得进展

信息功能材料国家重点实验室研究员谢晓明领导的石墨烯研究团队首次在较低温度(750℃)条件下采用化学气相沉积外延成功制备6英寸无褶皱高质量石墨烯单晶晶圆。

兰州化物所在多孔石墨烯的制备及应用方面取得系列进展

中国科学院兰州化学物理研究所研究员邱洪灯带领的手性分离与微纳分析课题组率先利用水滑层不完全覆盖氧化石墨烯部分燃烧策略,开发了一种简单、快速、高效、低成本制备多孔石墨烯的新方法。结果表明,通过控制盐模板的含量可以实现多孔石墨烯孔径的精确调控。此外,研究人员还通过真空抽滤法制备出多孔石墨烯分离膜,实现了钠、钾离子的高选择性分离。

我国科学家制备出单层石墨烯纳米带

天津大学封伟教授团队通过含氟自由基切割单壁碳纳米管,在世界范围内首次制备出单层石墨烯纳米带,所申请的国际专利也获得授权。这是中国科学家首次通过一步法获得单层石墨烯纳米带,其作为原电池正极材料能量密度较进口产品可提升30%。

借鉴折纸术中国科学家实现最小尺寸石墨烯折叠

陈辉博士等人实现了对石墨烯纳米结构的原子级精准的可控折叠,构筑出一种新型的准三维石墨烯纳米结构。该结构由二维旋转堆垛双层石墨烯纳米结构与一维的类碳纳米管结构组成。这项工作在国际上首次实现了世界上最小尺寸的、原子级精准控制的、可以按需定制的石墨烯折叠。

刘忠范和彭海琳课题组在Nature Materials发表综述:石墨烯制备决定产业化未来

刘忠范课题组和彭海琳课题组应邀在国际著名刊物《自然-材料》(Nature Materials)上发表题为“石墨烯产业化-制备决定未来”的综述文章“Synthesis Challenges for Graphene Industry. Li Lin, Hailin Peng*, Zhongfan Liu*, Nature Materials 2019, 18, 520”,从石墨烯产业化的现状和存在的问题等方面进行了深入的探讨分析,并提出了“标号”石墨烯的概念和石墨烯未来可能的“杀手锏”级应用。

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