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石墨烯标准相继落地 “网红”科技将掀起革命

导读: 2004年,英国曼彻斯特大学物理学家从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人因此共获2010年诺贝尔物理学奖。随着石墨烯材料被应用于各个领域,与之相关的标准也相继出台,这项“网红”科技在未来还会掀起怎样的革命呢?

OFweek仪器仪表网讯 2004年,英国曼彻斯特大学物理学家从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人因此共获2010年诺贝尔物理学奖。随着石墨烯材料被应用于各个领域,与之相关的标准也相继出台,这项“网红”科技在未来还会掀起怎样的革命呢?

新型材料界的“网红”

石墨烯由于其不稳定的特性,不能单独存在,直到2004年,英国曼彻斯特大学物理学家从石墨中分离出石墨烯,该材料才得以正式问世。石墨烯号称“新材料之王”,是一种二维蜂窝状纯碳材料,集众多特性于一身。它是目前最薄、最轻的材料,同时也是最强、最坚硬的材料。虽然石墨很软,但是单层的石墨烯材料甚至比金刚石还硬。石墨烯还兼具柔性、透明等特性,而且只有质子能够穿透。这些优良的特性赋予了石墨烯材料极为广阔的应用前景,也是吸引全世界眼球的根本原因。

石墨烯标准相继落地 “网红”科技将掀起革命

尽管石墨烯在新闻端不断“刷屏”,真正能够发挥其特性的商业产品却迟迟不见踪影。对于石墨烯材料来说,理想与现实差距很大。虽然我国在石墨烯研究上拥有储量丰富、政策支持的双重优势,但是作为石墨烯诞生的摇篮,英国在这一领域研究的底子更厚。在去年已有40多家企业与曼彻斯特大学的235名研究人员合作开展石墨烯和相关二维材料的研究,并在周边催生出上千家独立公司。目前国内石墨烯产业处于初级发展阶段,工艺水平不高、企业难以获利是阻碍石墨烯产业化发展的两大因素。

石墨烯5项地方标准相继落地

今年年初,工信部、发改委和科技部等三部委发布了《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,欲在2020年形成完善的石墨烯产业体系,实现石墨烯材料标准化、系列化和低成本化,在多领域实现规模化应用。而据最新报道,中国《石墨烯材料的术语、定义及代号》国家标准已基本完成制定工作,正在报批程序中。

石墨烯系列地方标准近期已经发布,包括五项,分别是《石墨烯三维构造粉体材料的检测与表征方法》《石墨烯三维构造粉体材料名词术语和定义》《石墨烯三维构造粉体材料生产用聚合物》《石墨烯三维构造粉体材料生产技术》和《石墨烯三维构造粉体材料生产用高温反应炉的设计规范》。上述标准是在中国率先发布的石墨烯系列地方标准,并首次明确了石墨烯三维构造粉体材料的名词术语,首次规范了石墨烯三维构造粉体材料的原料、技术、生产装备及检测方法。

光催化技术或成治水新利器

随着石墨烯相关标准的相继落地,有关该材料的研究应用也就随即展开。近日,由国内重点企业与科研单位联合承担的国家级石墨烯光催化治理黑臭污染水体项目,通过了专家组的鉴定。专家组一致认为,这项技术整体上达到国内领先水平,其中石墨烯光催化网的制备与应用达到国际先进水平,引起了业界的广泛关注。据悉,基于这一技术的石墨烯光催化网产品已经在江阴正式问世,开始应用到城市黑臭水体治理中。

据介绍,这个石墨烯光催化网是目前国际上唯一可用于大规模水质处理的光催化技术及产品,其核心“可见光响应的异质间高效量子转移技术”利用了优质石墨烯作为关键的光生载流子传导层,将光催化效率提升了数个几何量级。研究人员介绍,该产品强大的性能得益两点,首先是有别于氧化、还原的石墨烯,能够保证高效的光生载流子转移。另外,还有一个能够同时制备可见光响应的光敏纳米及复合量子级光催化材料的团队。

结语

在国家相关部委、北京市委市政府的大力支持下,由中国石墨烯产业技术创新战略联盟打造的第一家集产品展示、体验、销售、合作于一体的“清创华清石墨烯众创空间”正式启动。按照规划,在未来二年内联盟将在国内外设立100家“石墨烯众创空间”,进一步整合及协调产业、社会资源,提升石墨烯产业的产品开发、制造、服务水平,推动石墨烯产业快速发展。目前全国有将近20家石墨烯产业园,这个数字还在增长。无论是发达地区,还是偏远地区,都在建石墨烯产业园。面对这波“石墨烯淘金热”,北京大学化学与分子工程学院教授、中国科学院院士刘忠范指出,参照过往历史,在新材料研发和产业化的过程中不应失去理性,石墨烯行业真正壮大,需要时间的积淀,需要持续的投入,更需要耐心。

责任编辑:nick
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