石墨烯行业周报(6.18-6.29)


来源:中国粉体网   江岸

[导读]  自6.18至6.29之间关于石墨烯的部分技术研究进展和产业消息汇总,其中石墨烯在水体净化、电子器件制造、防腐涂料、石墨烯膜、制备方法、和产业化上都有一定的进展。

中国粉体网讯


新型石墨烯薄膜可高效净化水


中美科研人员在《科学》上发文,介绍了用石墨烯等材料开发的一种超薄、高强度薄膜,它可高效分离水中的盐离子和有机污染物,有望用于水净化、化工原料分离纯化等领域。该薄膜具有优异机械性能和多孔结构的碳纳米管薄膜作为石墨烯薄膜的机械支撑层,从而将石墨烯薄膜分割成多个微区域。研究显示,这种被称为“石墨烯纳米筛/碳纳米管复合薄膜”的材料,孔径尺寸约0.6纳米,大于水分子的尺寸(约0.3纳米),但小于一些金属盐离子的尺寸(水合钠离子尺寸约0.7纳米),因此可将水分子和盐离子有效分离,对钠、钾和镁等金属盐离子的截留率可达85%以上,对水溶液中的有机污染物分子截留率高达99%。


介电衬底长出“高”“大”石墨烯


在国家自然科学基金重大项目“介电衬底上高质量大面积石墨烯信息器件的构筑与特性研究”支持下,顾长志课题组在国际上首次提出并利用“插层法”实现原位、无损地将Si、Ge、Mg、Hf等几种材料插入石墨烯与金属的界面之间,并克服重重困难对插层结构进行原位氧化,经过摸索获得高绝缘性的介电插层,实现了介电衬底上高质量、大面积的石墨烯材料生长。同时,通过石墨烯量子器件的加工印证了介电插层的有效性。


此外还采用非金属催化的CVD方法,在多种绝缘基底上实现了微米尺度石墨烯单晶的直接生长和可控制备,获得大面积均匀的单层石墨烯膜,薄膜尺寸达3英寸。为了将上述介电衬底上生长的高质量石墨烯应用于信息功能器件,中国科学院物理研究所研究员杨海方等人发明了一种双层掩模工艺,实现了亚10纳米石墨烯功能结构的精确、可控制备,解决了绝缘的介电衬底上利用电子束曝光制备石墨烯纳米结构的难题。同时采用电子束曝光及紫外光刻混合曝光方法,在4英寸的介电衬底上实现了石墨烯传感器器件和射频晶体管阵列的精确、大面积、一致性高效制备。




宁波材料所在推进石墨烯超级防腐涂层领域取得进展


中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进涂料与粘合剂余海斌团队针对石墨烯/聚合物复合防腐涂层在破损后加速金属基体腐蚀这一隐患,采用氮化硼纳米点(BNNDs)作为商业化石墨烯的分散剂,利用其原子结构和表面化学性能实现其在聚合物中的均匀分散。通过化学方法获得的BNNDs通常含有丰富的亲水基团。这些亲水基团可以在水中进行电离,赋予BNNDs优异的溶解性。BNNDs被认为是单层或半层绝缘氮化硼纳米片,横向尺寸小于50nm。BNNDs通过强烈的π-π作用吸附于石墨烯表面,以增加其分散性。同时,BNNDs的存在屏蔽了石墨烯的导电特性,有效抑制了其阴极腐蚀促进活性。电化学测试表明,BNNDs改性的石墨烯材料具有优良的防护性能,复合涂层的腐蚀速率相对空白涂层下降了280倍,涂层电阻增加了2个数量级。鉴于BNNDs不会影响石墨烯的本征特性,因此,BNNDs分散石墨烯有望快速推进商业化石墨烯在防腐领域的应用。



改善纤薄石墨烯膜性能的方法


Yanbing Yang和同事研制出原子厚度的石墨烯纳米网(GNM),通过互相交织的单壁碳纳米管(CNT)得到加固。这种CNTs可物理性地分开GNM材料以形成一种结构框架,后者能提供厘米尺度的机械稳定性。此外,CNT网络阻止了石墨烯的撕裂扩大,有效地将任何损坏局限于小面积。该材料还具有高度有效的脱盐能力。据Yang等人披露,因为生产大张用CNT加固的石墨烯并无根本性的局限性,因此这些膜或能轻松地按比例扩大至米级。对材料的测试显示,这种新型的石墨烯复合膜具有先前无法达到的高透水性和分离盐的性能水平。一种理想的脱盐(将海水中的盐分去除以产生可饮用的淡水)材料,应该是纤薄但又强韧到足以经受长期的使用,应含有大小统一且均匀分布的用于离子有效分离的孔隙。


桉树皮制石墨烯可极大降低成本


皇家墨尔本理工大学先进材料中心的科学家成功利用桉树提取物制造石墨烯。这种化学还原方法的关键是29种多酚类化合物,这些化合物能使石墨烯生产更安全、更便宜、更具可持续性。桉树皮提取物此前从未用于合成石墨烯片,这种合成方法在安全性和总体成本方面都有优越性,据报道该方法可以降低石墨烯的成本。这将增加其在全球各行业的可用性,并促进一系列重要新技术的开发。


该团队测试了将环保石墨烯作为超级电容器,并发现其效果与传统方法生产的石墨烯一样好。研究人员还将努力微调他们的方法,使其更高效,然后致力于商业应用。“我们的下一步是找出从这29种多酚化合物中选择性还原氧化石墨烯。如果我们找到选择性,那么这些化合物的分离和生产石墨烯可以得到改善。一旦我们获得提高效率的方法,我们将尝试从实验室到中试,然后再到工业规模化生产。”该团队的负责人表示。




宁波镇海区高端新材料产业园正式开园


 6月24日,宁波镇海区高端新材料产业园正式开园。主要引进高端新材料产业项目,重点接纳中科院宁波材料所、宁波新材料初创产业园等创新平台孵化的高端优质项目。自此,镇海高端新材料和智能制造产业发展挂入新的加速挡;镇海对标“246”万千亿级产业集群建设,引领制造业高质量发展有了更广阔的舞台。计划到2020年,新材料产业技术水平和市场竞争力显著提升,创新发展体系基本建成,产业集群规模达400亿元,年均增长20%。到2025年,产业规模力争达1000亿元,在石墨烯、磁性材料等战略性领域取得关键性突破。





未来市值可达千亿的石墨烯碳纳米电热膜项目落户金桥新区

 

6月26日,蓬溪县在金桥新区举行2019年第二季度招商项目集中签约暨重点项目集中开工仪式。此次集中开工仪式共有新开工项目26个,计划总投资37.13亿元。市政府副市长陈伐,市发改委副主任陈祚、市经合局副局长冯燕等出席开工仪式。中科钢研节能科技有限公司也是本次22家签约项目之一,该公司以石墨烯碳纳米电热膜、激光陀螺仪技术、轮胎再生循环利用技术等产业项目为基础,在蓬溪县金桥新区布局建设一个未来市值可达千亿的总部基地。交通便利、经济增长平稳和推行可持续发展的蓬溪落地项目是中科钢研节能科技有限公司进行全国布局的需要。


东方材料:子公司合作开发的石墨烯油墨产品获重大突破


东方材料6月27日晚间公告,公司全资子公司新东方油墨有限公司于2018年1月8日与多凌新材料科技股份有限公司签订《战略合作协议》,约定合作开发基于石墨烯应用电子油墨产品。经过近两年时间的紧密合作,双方合作开发的石墨烯油墨产品取得了重大突破,即将进入量产阶段。基于此,双方拟共同推进石墨烯油墨产品的产业化,包括产品的生产、销售以及持续开发工作。近日,双方签订了《产品合作协议》。


信息来源:新华网、科学网、宁波材料技术与工程研究所、cnBeta.COM、宁波日报、中国网、东方财富网

(中国粉体网编辑整理/江岸)

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