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工业“味精”石墨烯给你的生活带来“别样”滋味

  近年来,石墨烯概念受到追捧。有人所说,石墨烯是工业“味精”,正给我们的生活带来别样的滋味。

  我国是世界第二大石墨资源国,作为新材料产业的先导,石墨烯大幅度带动了我国传统制造业的转型升级。《<中国制造2025>重点领域技术路线图》进一步明确了未来十年我国石墨烯产业的发展路径,总体目标是“2020年形成百亿产业规模,2025年整体产业规模突破千亿”。重点发展领域包括:石墨烯基电极材料在电动车领域应用,石墨烯基防腐材料在海洋工程领域应用,石墨烯薄膜在柔性电子领域应用,石墨烯基散热材料在光电领域应用,以及石墨烯材料的规模化制备技术。

工业“味精”石墨烯给你的生活带来“别样”滋味

  目前,石墨烯的主要制备方法有:机械剥离法、溶剂剥离法、化学气相沉积法、晶体外延生长法和氧化还原法等。采用机械剥离法和溶剂剥离法的生产效率较低,化学气相沉积法和晶体外延生长法成本高、操作复杂且无法生产大面积石墨烯,氧化还原法一般是由石墨经强酸氧化而得,然而氧化石墨烯是纳米级超细粒子,传统的过滤工艺无法较好的实现固液分离,而且洗涤工艺的产品损失率和耗水量居高不下,导致氧化石墨烯生产的连续性和稳定性不佳。

  针对上述工艺中的不足,采用“加水洗涤+氧化石墨烯溶液+膜技术过滤+脱酸除杂+纯化浓缩的石墨烯”的处理工艺。其中,膜分离技术具有分离精度高、化学稳定性高、寿命长等特点,特别适用于苛刻化学环境下的超细颗粒固液分离过程。可有效将氧化石墨烯含酸浆料快速洗涤至中性,盐去除率可达99%以上,且氧化石墨烯产品无损失。

  由于石墨烯与众不同的材料性能及其在新能源、电子、新材料等新兴产业领域的应用潜力,石墨烯技术的研发及应用势必成为行业的重点。

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