石墨烯产业

[size=4]中科院煤化所成立于1954年，是高技术基地型研究所，主要从事能源环境、先进材料和绿色化工三大领域的应用基础和高技术研究与开发。经过五十多年发展，已成为从基础研究到工艺过程开发直至产业化的体系较为完备的国立研究机构。现有专业技术人员337人，中国科学院院士1人，高级科技人员131人。山西煤化所为国家经济建设和科学技术的发展做出了卓越贡献，共计获全国科学大会奖、国家发明奖、国家科技进步奖、中国科学院科技成果奖、发明奖、自然科学奖、杰出成就奖以及省部级成果奖180余项，获准国家授权专利340多项。山西煤化所在我国的煤炭能源转化、先进材料和绿色化工研发领域发挥着重要的作用。全国人大副委员长、中国科学院院长路甬祥在视察我所时欣然题词：发展高科技，实现产业化，为我国洁净能源与先进材料技术与产业作出战略性贡献。中科院炭材料重点实验室是我国最早从事新型炭材料研发的机构之一。重点研究新型炭材料制备过程中的相关科学基础问题、关键技术和共性技术。实验室也注重对新型炭材料应用工程技术的研发。目前研究领域覆盖了高性能炭纤维及其复合材料、极端环境下高性能和多功能特种炭材料、炭质多孔功能材料、纳米炭材料等。近年来，炭材料实验室共获国家级、省部级成果奖20余项，在一些重要研究方向已居国内领先的水平，如高性能炭纤维、高导热炭基材料、超高比表面积活性碳和石墨烯等。同时，一批研制成果已获得实用化。自2006年以来，本实验室紧跟国际形势，与国内知名研究机构，如中科院金属所等合作，重点开展了石墨烯及氧化石墨烯相关基础研究及批产放大化攻关。经过4年多摸索，已在氧化石墨可控合成、氧化石墨烯及热还原石墨烯制备、石墨烯/氧化石墨烯自组装薄膜材料等领域取得突破性进展。目前，本实验室制备的石墨烯具有比表面积大（500m2/g）、电导率高（300s/cm）、纯度高（98.3%）等优点，并已达克级规模。除可满足实验室内及所内各课题组日常科研需求外，还可少量供应给国内外各大科研院所及院校供科学研究及产业化探索性试验。[color=#ff7a4e]引用链接[url]http://www.sinocarbon-cas.com/[/url][/color][/size]

随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动手机 、航空航天、新能源电池领域。[b]基础研究[/b]石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义，它使得一些此前只能在理论上进行论证的量子效应可以通过实验经行验证。在二维的石墨烯中，电子的质量仿佛是不存在的，这种性质使石墨烯成为了一种罕见的可用于研究相对论量子力学的凝聚态物质--因为无质量的粒子必须以光速运动，从而必须用相对论量子力学来描述，这为理论物理学家们提供了一个崭新的研究方向:一些原来需要在巨型粒子加速器中进行的试验，可以在小型实验室内用石墨烯进行。零能隙的半导体主要是单层石墨烯，这种电子结构会严重影响到气体分子在其表面上的作用。单层石墨烯较体相石墨表面反应活性增强的功能是由石墨烯的氢化反应和氧化反应结果显示出来的，说明石墨烯的电子结构可以调变其表面的活性。另外，石墨烯的电子结构可以通过气体分子吸附的诱导而发生相应的变化，其不但对载流子的浓度进行改变，同时可以掺杂不同的石墨烯。[b]传感器[/b]石墨烯可以做成化学传感器，这个过程主要是通过石墨烯的表面吸附性能来完成的，根据部分学者的研究可知，石墨烯化学探测器的灵敏度可以与单分子检测的极限相比拟。 石墨烯独特的二维结构使它对周围的环境非常敏感。 石墨烯是电化学生物传感器的理想材料，石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺、葡萄糖等具有良好的灵敏性。[b]晶体管[/b]石墨烯可以用来制作晶体管，由于石墨烯结构的高度稳定性，这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。相比之下，目前以硅为材料的晶体管在10纳米左右的尺度上就会失去稳定性 石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特点，又使得由它制成的晶体管可以达到极高的工作频率。例如IBM公司在2010年2月就已宣布将石墨烯晶体管的工作频率提高到了100GHz，超过同等尺度的硅晶体管。[b]柔性显示屏新能源电池[/b]新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板，可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本，这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外，石墨烯超级电池的成功研发，也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题，极大加速了新能源电池产业的发展。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。[b]海水淡化[/b]石墨烯过滤器比其他海水淡化技术要使用的多。水环境中的氧化石墨烯薄膜与水亲密接触后，可形成约0.9纳米宽的通道，小于这一尺寸的离子或分子可以快速通过。通过机械手段进一步压缩石墨烯薄膜中的毛细通道尺寸，控制孔径大小，能高效过滤海水中的盐分。[b]储氢材料[/b]石墨烯具有质量轻、高化学稳定性和高比表面积等优点，使之成为储氢材料的最佳候选者。[b]航空航天[/b]由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。2014年，美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器，就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用。[b]感光元件[/b]以石墨烯作为感光元件材质的新型感光元件，可望透过特殊结构，让感光能力比现有CMOS或CCD提高上千倍，而且损耗的能源也仅需原本10%。可应用在监视器与卫星成像领域中，可以应用于照相机、智能手机等。[b]复合材料[/b]基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向， 其在能量储存、液晶器件、电子器件、生物材料、传感材料和催化剂载体等领域展现出了优良性能， 具有广阔的应用前景。目前石墨烯复合材料的研究主要集中在石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料上，而随着对石墨烯研究的深入， 石墨烯增强体在块体金属基复合材料中的应用也越来越受到人们的重视。 石墨烯制成的多功能聚合物复合材料、高强度多孔陶瓷材料，增强了复合材料的许多特殊性能。[b]生物[/b]石墨烯被用来加速人类骨髓间充质干细胞的成骨分化 ，同时也被用来制造碳化硅上外延石墨烯的生物传感器。同时石墨烯可以作为一个神经接口电极，而不会改变或破坏性能，如信号强度或疤痕组织的形成。由于具有柔韧性、生物相容性和导电性等特性，石墨烯电极在体内比钨或硅电极稳定得多。 石墨烯氧化物对于抑制大肠杆菌的生长十分有效，而且不会伤害到人体细胞。

[size=18px] [/size][size=16px]2020年10月17日晚，2020首届国际石墨烯颁奖典礼（IGA）隆重举行，表彰为石墨烯科研和产业发展做出重要贡献的个人和企业，颁发奖项包括最佳石墨烯产品奖、最佳石墨烯企业奖、石墨烯产业示范奖、石墨烯产业促进奖、终身荣誉奖。[/size][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/c6f13eea-6270-4ae7-a13d-e65a3ced0e81.jpg[/img][/align][align=center][b]颁奖典礼现场[/b][/align] [size=16px]颁奖典礼上，国家新材料专家咨询委员会委员、中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春做活动介绍并致辞，石墨烯诺贝尔奖获得者、石墨烯发现者Andre Geim教授以录制视频形式致辞，向长期以来关心和支持石墨烯产业发展的全球石墨烯人表示衷心感谢。[/size][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/72b6726c-1f8f-497b-a2a4-df7573dd2498.jpg[/img][/align][align=center][b]李义春致辞[/b][/align][b][/b][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/d90a7bd1-668d-48e7-a02c-66b77bcfc9a2.jpg[/img][/align][align=center][b]Andre Geim视频致辞[/b][/align] [size=16px]首届国际石墨烯国际主席及评审团阵容强大，由来自全球20个国家和地区的，在全球石墨烯行业内具有话语权及影响力的产学界人士组成。根据国际主席团的提名，国际评审团进行投票表决，评选出全球石墨烯行业5大顶尖翘楚。[/size][size=16px] [b][color=#ff0000]获奖名单详见：[/color][/b][url]https://www.instrument.com.cn/news/20201018/562125.shtml[/url][/size][size=16px] 开幕式盛况详见：[url=https://www.instrument.com.cn/news/20201016/562103.shtml]2020中国国际石墨烯创新大会在沪开幕 3000余人共创“烯”未来[/url][/size] [size=16px]更多内容：[url=https://www.instrument.com.cn/news/20201017/562120.shtml]石墨烯在节能环保领域应用论坛成功召开[/url][/size]