“新材料之王”石墨烯在中国的发展前景
2016-8-19 来源:中国聚合物网 点击?/span>
关键词：(x)矛_?/a> 新材?/a>
2004q_(d)两名英国U学家利用“胶带”从矛_表面“撕”出的单层物质，Z们赢得了诺奖桂冠。从此开始，矛_烯材料生产及(qing)应用逐渐成ؓ(f)市场q逐的热点。而今Q石墨烯更是晋升为“新材料之王”，是新材料领域中成为当之无愧的“黑金”?br />
据中国石墨烯产业联盟预计Q目前全球石墨烯q能达到百吨Q未来五q到十年达到千吨。到2020q_(d)全球矛_烯市模将?000亿元Q其中中国占?0%~80%Q中国将在全球石墨烯产业中vC导和核心作用。但是，很多Z知道什么是矛_烯，矛_烯的前景真的有如此美好吗?
什么是矛_?
矛_烯是一U二l晶体，于h们常见的矛_是由一层层以蜂H状有序排列的^面碳原子堆叠而Ş成的Q石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥，形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后Q这U只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯?br />
矛_烯既是最薄的材料Q也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材q要?00倍。同时它又有很好的弹性，拉q度能达到自w尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料。科学家甚至预言矛_烯将"d改变21世纪"。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命?br />
矛_烯“火热”的应用
集成?sh)\Q石墨烯具备作ؓ(f)优秀的集成电(sh)路电(sh)子器件的理想性质。问题是单层的石墨烯刉困难，更难作出适当的基ѝ?br />
透明导电(sh)甉|Q石墨烯良好的电(sh)导性能和透光性能Q它在透明?sh)导甉|斚w有非常好的应用前景。触摸屏、液晶显C、有机光伏电(sh)池、有机发光二极管{，都需要良好的透明?sh)导甉|材料?br />
导热材料或热界面材料Q?011q_(d)国佐治亚理工学院学者首先报道了垂直排列官能化多层石墨烯三维立体l构在热界面材料中的应用?qing)其高{效热导率和低界面热阻?br />
?sh)容器?x)׃矛_烯具有特高的表面面积对质量比例，矛_烯可以用于超U电(sh)容器的导는(sh)极。科学家认ؓ(f)q种?sh)容器的储存能量密度会(x)大于现有的电(sh)容器?br />
h淡化Q研I表明，矛_烯过滤器可能大幅度的胜过其他的v水E化技术?br />
太阳能电(sh)池：(x)南加州大学维Ҏ(gu)工程学院的实验室报告高度透明的石墨烯薄膜的化学气相沉U法?008q的大规模生产?br />
矛_烯生物器Ӟ(x)׃矛_烯的可修改化学功能、大接触面积、原子尺寸厚度、分子闸极结构等{特Ԍ应用于细菌侦与诊断器gQ石墨烯是个很优良的选择?br />
抗菌物质Q中国科学院上v分院的科学家发现矛_烯氧化物对于抑制大肠杆菌的生长超U有效，而且不会(x)伤害Ch体细?yu)。假若石墨烯氧化物对其他l菌也具有抗菌性，则可能找Cpd新的应用Q像自动除去气味的鞋子，或保存食品新鲜的包装?br />
矛_烯感光元Ӟ(x)一来自新加坡专精于石墨烯材质研究的科学家们，现在研发出将矛_烯应用于相机感光元g的最新技术，可望d颠覆未来的数位感光元件技术发展?br />
矛_烯在中国
发展q速，基础与应用研Iƈ?br />
中国是目前石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一。数据显C，在所有国家中Q中国申L(fng)矛_烯专利数量最多，已超q?200，占全世界?/3.2013q工信部发布的《新材料产业“十二五”发展规划》中的前沿新材料中就包含矛_烯。国家自然科学基金委资助了大量有关石墨烯的基研究目Q国家科技重大专项、国?73计划也部|了一扚w大项目。各U政府对矛_烯表现出极大的兴，已经初步形成了政府、科研机构、研发和应用企业协同创新的官产学研合作对接机制?br />
2011q?0月，江苏常州成立了江南石墨烯研究院，为国内首个基于石墨烯材料?qing)应用的产业化基地。而今Q中国已l走在了矛_烯业化的前列，国内矛_烯企业已过癑֮Qƈ在常州、无锡、青岛、深圳等地Ş成业集。业方向集中在矛_烯的制备以及(qing)储能、触摸屏和涂层等几个应用领域。科学家也已l开发了一pd矛_烯基储能材料Q如矛_烯基高密度多孔碳材料Qؓ(f)促进矛_烯的实际应用铺^了道路?br />
我国的石墨烯应用专利集中在锂c(din)储能、复合材料等领域Q布局相对较窄Q且M多ؓ(f)高等院校Q研发和应用在一定程度上p。未来国内石墨烯产业化发展如何改变这U现状、Ş成完整成熟的产业链上下游、研制出性h(hun)比更高的产品{都是急需解决的难题。当前石墨烯实很火热，也给我们带来的创新应用也很多。谁都不能否认石墨烯的强大之处，然而Q何事物都是有两面性的Q石墨烯可能?x)对淡水资源造成威胁的警告也不容忽视?br />
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