国内外石墨烯研究再获多项突破

 

 

　　宁波市拟于5月28日发布《宁波市石墨烯技术创新与产业中长期发展规划（2014-2023）》，目标在10年内将石墨烯产业打造成为具有千亿级产值规模的宁波优势与特色产业。

 

　　据悉，近日工信部、科技部等国家部委组织召开了石墨烯产业发展的研讨会，国务院分管领导亲自召集行业专家就石墨烯产业的发展征求意见，相关产业规划和扶持政策有望出台。而且国家发改委、工信部、科技部等部委领导和中科院相关专家将出席周三的《宁波石墨烯技术创新与产业中长期发展规划》发布会，并将举行石墨烯战略合作等签约仪式。

 

　　宁波是国内最早开展石墨烯研发和产业化的地区之一，在石墨烯制备和产业化应用技术方面也均走在了全国前列。宁波本地公司墨西科技投产了号称全球最大规模的石墨烯材料生产线，并率先突破了石墨烯的低成本量产技术。同时，宁波发达的工业体系也可与石墨烯产业形成密切联动。

 

　　《规划》还将从石墨烯原材料产业、石墨烯应用材料与元器件产业、终端产品及装备产业三个层面部署一系列产业技术创新、产业集群培育和重大应用示范工程项目。此外，《规划》还将在政策和资金上着力推进和扶持涉石墨烯企业、相关项目等未来将实现大踏步式的向前发展。

 

　　目前，石墨烯已被多个国家地区列入重点研发对象，欧盟在2013年将其列为“未来新兴技术旗舰项目”之一，10年将提供10亿欧元资助。而经过近几年的努力，我国石墨烯基础研究及产业发展已走在世界前沿水平，国家产业规划和扶持政策的出台将进一步加速产业化进程，有助行业快速发展。

 

　　分析人士指出，在去年无锡市发布《无锡石墨烯产业发展规划纲要》前后，A股石墨烯概念股曾出现过一波上涨行情。此次《宁波市石墨烯技术创新与产业中长期发展规划（2014-2023）》的发布，将令石墨烯概念股再获市场关注。A股上市公司中，华丽家族控股股东南江集团与中科院宁波材料所合资公司墨西科技将在28日举行石墨烯新产品发布会；另一上市公司乐通股份与墨西科技合作的“石墨烯油墨项目”也在研发阶段；锦富新材持股25%的苏州格瑞丰在中科院苏州纳米所技术平台支撑下，石墨烯材料在导电、导热等应用方面性能已处于领先水平，中试线已开始建设。

 

 

　　石墨烯的单原子纳米结构赋予它许多无与伦比的独特性能，是迄今发现的厚度最薄、强度最高、结构最致密的材料，拥有电学、光学、化学等卓越性能，激发了全球范围内的石墨烯研发热潮。近日，国内外石墨烯研究再获多重突破。

 

　　其中，英国利物浦大学的科学家开发出一种与石墨烯相关的新材料，其具有改善电子设备中使用的晶体管的潜力。虽然这种名为“三嗪基石墨相氮化碳”的新材料早在1996年就获得了理论预测，但这是它第一次被研制出来。

 

　　研究团队首先用廉价的双氰胺分子制备出了石墨相氮化碳晶体，它的二维层状结构与石墨烯类似，但其中含有氮。然后，他们将这些晶体置于石英管中，在600摄氏度高温下加热62个小时使之融化，这时得到的液体中含有三嗪基石墨相氮化碳小薄片，通过过滤或将其从石英管上剥离就可以分离出该材料。

 

　　据了解，目前的晶体管由昂贵的硅制成，在电子设备中应用时会产生热量，科学家们一直在寻找一种可以取代硅的碳基材料，同时拥有电子能带隙。只有一个原子厚的石墨烯因具有强度大、导热和导电效率高等特性，一直被认为是硅的“接班人”，不过没有带隙也是它的“死穴”。而此次研发的新材料是二维的，并且拥有电子能带隙，这使得它适合于制造晶体管的可能性大增，未来在电子激发装置、可变能带半导体和坚硬透明膜方面应用广泛，有望取代硅成为一种基本电学材料。

 

　　与此同时，MIT技术人员最近发布了一种新的转移方法，能够大幅提升石墨烯转移过程的效率。制备石墨烯的一般方法是在高温炉中通入含碳气体，使得石墨烯沉淀在铜或镍等金属上。但要真正使用石墨烯，还需要将它从金属上转移到硅片或高分子薄膜等基底上，这个过程比获得石墨烯还要复杂，而且可能会破坏和污染石墨烯。而MIT的方法是：制造一种金属面夹心板，使石墨烯沉淀在金属的两面，而不像原来只在一面；然后将夹心板附着在一块玻璃上，剥离金属和石墨烯，这样石墨烯就直接留在了玻璃上，这样的玻璃可以用于电视或移动设备屏幕的制造。这一技术在未来可能会在触摸屏、太阳能电池等领域引发一系列影响深远的连锁反应。

 

　　此外，我国南开大学物理科学学院田建国、刘智波研究组近日利用全内反射下石墨烯对介质折射率异常敏感的光学现象，实现了超灵敏单细胞实时流动传感。这一成果可以使癌细胞在形成之初即被精确“光测”出来，将为癌症的预防提供一条新途径。而中科院智能所仿生功能材料与传感器件研究中心的科研人员则制备出一种新型石墨烯纳米复合材料，可快速、高效去除水中钴离子，去除水中重金属污染物。