石墨烯從研發進入工業化前夜

石墨烯從(cong) 研發進入工業(ye) 化前夜
來源：百度贴吧雷竞技 發布時間：2018-12-08 點擊次數：833

石墨烯，作為(wei) 由碳原子組成的二維材料，以其最薄、最硬和最好的導電性而聞名。它具有廣泛的應用前景，已成為(wei) 世界範圍內(nei) 最受關(guan) 注的碳材料，雖然一些專(zhuan) 家認為(wei) ，由於(yu) 材料製備的局限性，仍需形成大規模的石墨烯供需關(guan) 係，不能在短時間內(nei) 形成工業(ye) 化，隨著世界的大力推進，石墨烯從(cong) 研究到工業(ye) 化正迅速推進。

石墨烯的導電性、導熱性、製備方法和納米材料是當今世界的研究熱點。相關(guan) 專(zhuan) 利主要集中在石墨烯的製備、能源、顯示技術、納米材料和複合材料等領域。國內(nei) 的研究主要集中在納米材料、材料應用等領域，相關(guan) 專(zhuan) 利也比較集中，在石墨烯的製備和石墨烯複合材料的應用領域，專(zhuan) 利數超過2200項，約占總專(zhuan) 利數的三分之一。據公開報道，一些世界上最有影響力的成就包括：

在2009年12月1日於(yu) 美國舉(ju) 行的材料科學國際會(hui) 議上，日本富士通研究所宣布，在鐵基片上製備了直徑為(wei) 7.5cm的大麵積石墨烯薄膜，在該薄膜上用電化學方法製備了數千個(ge) 石墨烯晶體(ti) 管。陰極和絕緣層。如果石墨烯的麵積進一步擴大，也可以製造石墨烯集成電路。2011年4月，IBM向介質展示了最新研製的最快的石墨烯晶體(ti) 管，每秒可執行1550億(yi) 次循環，比先前的實驗快50%。晶體(ti) 管。

2013年，俄亥俄州Nanotek儀(yi) 器公司的研究人員開發出一種新型儲(chu) 能裝置，利用鋰離子在石墨烯表麵和電極之間快速而大量穿梭的能力，可以將充電時間從(cong) 過去的幾個(ge) 小時縮短到不到一分鍾。

2010年，賴斯大學利用石墨烯量子點製造單分子傳(chuan) 感器。賴斯大學將石墨烯片與(yu) 單氦層結合形成石墨烷作為(wei) 絕緣體(ti) 。研究人員移除石墨烯片兩(liang) 側(ce) 的氦原子島，形成導電石墨烯阱。利用石墨烯絕緣體(ti) 作為(wei) 量子阱，可以製作化學傳(chuan) 感器、太陽能電池、醫學成像器件或納米級電路。

2011年，包括加州大學勞倫(lun) 斯國家實驗室的張翔教授在內(nei) 的一個(ge) 研究小組宣布，將石墨烯塗布在矽波導管的頂部，以製造一種光調製器，可以開啟或關(guan) 閉光束。CH石墨烯調製器比銅線快約一千倍。

2012年1月8日，江南石墨烯研究所與(yu) 常州二維碳科技公司共同研究和實現了石墨烯薄膜材料與(yu) 現有ITO模塊生產(chan) 線的對接。世界上首次成功製造了電容式觸摸屏手機樣機，並完成了其功能測試。這種幾乎透明的超薄膜手機具有觸摸屏的基本功能。公司宣布第一條生產(chan) 透明導電石墨烯薄膜的生產(chan) 線，年產(chan) 量30000平方米。

2014年，中國科學技術大學與(yu) 英國曼徹斯特大學合作，發現氧化石墨烯薄膜具有精確快速篩選離子的能力。浸泡在水中的薄膜使水迅速滲透。將來，如果生產(chan) 過濾設備，幾分鍾內(nei) 就可以將一杯海水淡化成飲用水。

2014，新加坡科學家用石墨烯開發了一個(ge) 納米引擎原型。其原理與(yu) 傳(chuan) 統的二衝(chong) 程發動機完全相同。具有原子厚度的單層石墨烯作為(wei) 活塞，而激光作為(wei) 火花塞。隨著微機電係統（MEMS）和納米機電係統（NEMS）的結合，納米發動機產(chan) 生的機械能有望為(wei) 納米器件提供動力。納米機器人。

2014年5月28日，寧波墨西哥公司推出一係列石墨烯漿料和粉末新產(chan) 品。主要產(chan) 品為(wei) 多層石墨烯粉末材料，平均厚度為(wei) 3納米。價(jia) 格僅(jin) 為(wei) 1元/g。寧波墨西哥希望促進下遊用戶加強低價(jia) 新產(chan) 品的研究和開發，並促進石墨烯在鋰電池、超級電容器、聚合物複合材料、導熱散熱膜、樂(le) 趣中的廣泛應用。塗料、國防和軍(jun) 事工業(ye) 。

未來，石墨烯的殺手性產(chan) 品將會(hui) 在智能磨損和生活的其他領域出現，石墨烯壽命應用的新產(chan) 品已經應用於(yu) 座椅墊、腰帶等領域。埃特利顛覆了人們(men) 對傳(chuan) 統采暖產(chan) 品和方式的理解。

美國政府在石墨烯材料的開發上投入了1億(yi) 美元，自2006以來，美國國家自然科學基金會(hui) 和其他機構不斷資助石墨烯的基礎和應用研究項目。2008年，IBM投資2200萬(wan) 美元開發用於(yu) 超高速和超低能應用的基於(yu) 石墨烯的RF電路。IBM在2012年成功開發了第一塊由石墨烯晶片製成的集成電路，並計劃投資30億(yi) 美元用於(yu) 下一代芯片技術近年來。

歐盟委員會(hui) 已將石墨烯列為(wei) 未來新興(xing) 技術的旗艦項目之一，從(cong) 2013年起10年內(nei) 提供10億(yi) 歐元的資金。該項目吸引了來自15個(ge) 歐盟成員國的100多個(ge) 研發團隊，其中包括4位諾貝爾獎獲得者。

作為(wei) 諾貝爾獎獲得者的東(dong) 道國，英國政府在2011年宣布將投資5000萬(wan) 英鎊支持石墨烯研究。2013，英國政府與(yu) 歐洲研究與(yu) 發展基金會(hui) 共同出資6100萬(wan) 英鎊在曼徹斯特大學建立國家石墨烯研究所。2014年，英國政府與(yu) 馬斯達公司共同投資6000萬(wan) 英鎊成立了國家石墨烯研究所。曼徹斯特大學石墨烯工程創新中心成立。

德國在2010年啟動了石墨烯優(you) 先研究計劃，包括38個(ge) 研究項目，前三年的預算為(wei) 1060萬(wan) 歐元。2012年10月，德國慕尼黑技術大學的科學家成功地製造了石墨烯光電探測器。

自2013年以來，韓國商務和資源部在六年中投資了4230萬(wan) 美元。六大集團（包括45家企業(ye) 和研究所）已被列為(wei) 石墨烯產(chan) 品開發的先驅，以幫助這些企業(ye) 將石墨烯的應用產(chan) 品和相關(guan) 技術商業(ye) 化。

中國科學技術部從(cong) 863,973個(ge) 石墨烯研究項目和重大科技項目中安排了863個(ge) 項目，如十一五期間的863個(ge) 項目、石墨烯的控製和製備及其在光電領域的應用。LD、基於(yu) 石墨烯電極的PBSe/CdSe量子點太陽能電池以及十二五計劃973將重點研究石墨烯材料的宏觀可控製備及其應用基礎研究、基於(yu) 石墨烯的電路製造設備、工藝和材料創新。重點項目部署完成，取得多項創新成果。國際影響力逐漸增強。

國家自然科學基金已撥款3億(yi) 元以上資助石墨烯基礎研究項目，包括第三批19大重點工程的電介質基板上高質量大麵積石墨烯信息設備的建設和特點。在2014年和2015年，分別資助了385個(ge) 和396個(ge) 與(yu) 石墨烯有關(guan) 的項目。

2012年，工業(ye) 和信息化部發布了《新材料產(chan) 業(ye) 發展第十二個(ge) 五年規劃》，第十三個(ge) 五年規劃將再次支持石墨烯，包括：發布石墨烯產(chan) 業(ye) 發展指導方針；建立聯合創新體(ti) 係。進入石墨烯產(chan) 業(ye) ，建立產(chan) 業(ye) 發展聯盟。

地方政府還設立了石墨烯產(chan) 業(ye) 化基金。例如，寧波市製定了寧波市重大科技專(zhuan) 項石墨烯產(chan) 業(ye) 化應用發展規劃，並設立了石墨工業(ye) 應用和發展專(zhuan) 項基金。ne公司每年撥款3000萬(wan) 元，三年共9000萬(wan) 元，支持石墨烯的工業(ye) 應用和發展。

隨著石墨烯下遊應用的發展，越來越多的科研機構和企業(ye) 參與(yu) 石墨烯的開發。中國科學院寧波材料研究所、中國科學院重慶綠色智能技術研究所、重慶木溪科技有限公司、寧波木溪科技有限公司、廈門凱納石墨技術有限公司公司下設台州華納新能源有限公司、唐山建華集團、天津普蘭(lan) 納米技術有限公司、南京先鋒納米材料有限公司、鹽城納新天地新材料技術有限公司等相關(guan) 企業(ye) 、科研院所和地方政府都建立了多層次。圍繞石墨烯材料的研發和產(chan) 業(ye) 化，建立科研機構、科技園區、創新平台和產(chan) 業(ye) 創新基地等產(chan) 業(ye) 技術創新體(ti) 係。

目前，中國石墨產(chan) 業(ye) 技術創新戰略聯盟正在組織成員編製國際石墨烯標準，依托該聯盟建立項目融資、孵化、並購等同於(yu) 石墨烯產(chan) 業(ye) 服務體(ti) 係之一。公司與(yu) 東(dong) 旭光電等上市公司合作，建立了10億(yi) 元的相關(guan) 基金。

隨著越來越多的材料研究團隊致力於(yu) 石墨烯材料的開發，在半導體(ti) 材料、鋰離子電池、航空航天、軍(jun) 事工業(ye) 、新一代顯示器等領域，正在發生革命性的技術進步，並且正在推動rap的發展。可以預見，任何領域的生產(chan) 都會(hui) 觸發下一萬(wan) 億(yi) 的產(chan) 業(ye) 。

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