生產(chǎn)石墨烯薄膜150倍提高了概念效益
生產(chǎn)石墨烯薄膜150倍提高了概念效益
8月11日《自然納米技術(shù)與科學(xué)技術(shù)日?qǐng)?bào)》上發(fā)表的一篇論文指出，中國(guó)科學(xué)家在制備單晶石墨烯方面取得了突破性進(jìn)展。通過(guò)調(diào)整和改進(jìn)化學(xué)氣相沉積（CVD），他們將石墨烯薄膜的生產(chǎn)速度提高了150倍。新的研究結(jié)果表明，石墨烯薄膜在制備過(guò)程中具有重要意義。ARCH為石墨烯的大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
石墨烯是一種由碳原子組成的二維晶體材料，只有一層原子厚度。由于其優(yōu)異的電、光、機(jī)械性能，在電子、太陽(yáng)能電池、傳感器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，盡管需求量巨大，但制備速度慢，利用率一直徘徊在25%左右，成為制約其實(shí)際應(yīng)用的瓶頸之一。目前，制備高質(zhì)量石墨烯的主要方法是化學(xué)氣相沉積（CVD），除了剝離、碳化硅或金屬表面外延外，用CVD技術(shù)制備單晶石墨烯薄膜還需要很長(zhǎng)的時(shí)間。制備厘米見(jiàn)方的單晶石墨烯薄膜至少需要一天的時(shí)間，這是非常緩慢的。
在這項(xiàng)新的研究中，中國(guó)北京大學(xué)和香港理工大學(xué)的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新技術(shù)，可以將這個(gè)過(guò)程從每秒0.4微米提高到60微米每秒，速度快150倍。訣竅是直接向反應(yīng)中涉及的銅箔中添加一點(diǎn)氧氣。
研究人員說(shuō)，在化學(xué)氣相沉積過(guò)程中，氧化物基質(zhì)在高達(dá)800攝氏度的溫度下釋放氧氣。連續(xù)供氧提高了石墨烯的生長(zhǎng)速度。他們通過(guò)電子光譜證實(shí)了這一點(diǎn)，但測(cè)量結(jié)果表明，盡管釋放了氧氣，但總量很小。研究人員解釋說(shuō)，這是因?yàn)樵诨瘜W(xué)氣相沉積過(guò)程中，氧化物基質(zhì)會(huì)釋放氧氣。S可能與氧化基板和銅箔之間的狹小空間有關(guān)，這會(huì)導(dǎo)致捕獲效應(yīng)，從而提高氧氣利用率。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員能夠在5秒內(nèi)產(chǎn)生0.3毫米的石墨烯。
研究人員說(shuō)，這項(xiàng)研究對(duì)石墨烯工業(yè)意義重大。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，石墨烯的生產(chǎn)將能夠采用更有效的卷對(duì)卷工藝。產(chǎn)量的增加和成本的降低將進(jìn)一步擴(kuò)大石墨烯的使用范圍，刺激需求的增長(zhǎng)。
寶安，中國(guó)（000009）：本公司的子公司Bertray是國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)鋰離子電池正極材料的生產(chǎn)商。為了加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈布局，博瑞在石墨開(kāi)采、礦物加工和石墨深加工等各個(gè)方面與中國(guó)鐵路資源合作。目前，伯特瑞擁有華北縣云山石墨公司30%的股份。
方達(dá)碳（600516）：方達(dá)碳是亞洲最大的碳產(chǎn)品生產(chǎn)和供應(yīng)基地。2013年5月，方達(dá)炭素公司獲得了石灰石制備石墨烯的專(zhuān)利。公司已開(kāi)始嘗試生產(chǎn)石墨烯，在石墨資源方面，控股股東遼寧方達(dá)集團(tuán)和東方恒泰擬合作開(kāi)發(fā)位于黑龍江省羅北縣的石墨資源。條件成熟時(shí)，方大集團(tuán)持有的石墨資源的產(chǎn)權(quán)預(yù)期由業(yè)主上市公司持有。
*ST烯烴碳（000511）：2014年8月，公司與常州西太湖科技產(chǎn)業(yè)園管理委員會(huì)共同編制了總規(guī)模20億元的石墨烯產(chǎn)業(yè)基金。為促進(jìn)新烯烴碳材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，公司參加了奧玉石墨集團(tuán)旗下的內(nèi)蒙古烏特中汽浩君有限公司。公司擁有20萬(wàn)噸/年的石墨開(kāi)采許可證，已探明石墨儲(chǔ)量，資源儲(chǔ)量11112萬(wàn)噸，2015年1月30日，奧玉集團(tuán)與黑龍江省雞西市其他9家石墨企業(yè)共取得3項(xiàng)石墨礦勘查權(quán)。
寶泰龍（601011）：公司已收購(gòu)東潤(rùn)礦業(yè)43%的股份。東潤(rùn)礦業(yè)公司擁有兩項(xiàng)勘探權(quán)。一個(gè)是七臺(tái)河市的米林石墨礦?？碧矫娣e16.35平方公里。調(diào)查表明，該區(qū)成礦條件良好。勘探報(bào)告預(yù)計(jì)2017年提交，并辦理采礦權(quán)手續(xù)。另一個(gè)是七臺(tái)河市民林鈣化項(xiàng)目，勘探面積20.52平方米，目前在普查階段，石墨的可能性不排除；集團(tuán)將投資2億元建設(shè)100噸石墨烯項(xiàng)目，并與清華大學(xué)合作建立300萬(wàn)個(gè)研發(fā)中心，主要用于對(duì)石墨烯下游應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)研究。
豪華家庭（600503）：公司控股的寧波墨西哥科技有限公司已建成年產(chǎn)500噸石墨烯生產(chǎn)線；重慶墨西哥科技有限公司已基本建成年產(chǎn)100萬(wàn)平方米石墨烯薄膜，并發(fā)布首批全球石墨烯手機(jī)與家樂(lè)?？萍加邢薰驹谥貞c合作；2015年6月，重慶墨西哥科技申辦信息化有限公司將升級(jí)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型；2015年9月，重慶木西科技從華生公司獲得石墨烯安全手機(jī)2萬(wàn)套。心臟公司總金額3800萬(wàn)元。
戴爾未來(lái)（002631）：該公司打算發(fā)行股票并支付現(xiàn)金購(gòu)買(mǎi)石墨烯79.66%的股權(quán)，而戴爾石墨工業(yè)投資基金（該公司的全資子公司）持有石墨烯20.34%的股權(quán)。交易完成后，公司將持有石墨烯100%的股份。石墨主要從事石墨烯生長(zhǎng)體系的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售，并正在逐步推進(jìn)石墨烯產(chǎn)品的下游應(yīng)用。
東旭光電（000413）：北京旭碳新材料科技有限公司是東旭光電有限公司與北電集團(tuán)的合資企業(yè)，致力于石墨烯在ITO透明導(dǎo)電膜、散熱膜、鋰負(fù)極材料領(lǐng)域的應(yīng)用研究。目前，已建成一條中試生產(chǎn)線，近期收購(gòu)的上海碳源匯谷新材料科技有限公司將重點(diǎn)進(jìn)行石墨烯的大規(guī)模制備。目前，石墨烯技術(shù)取得重大突破，大大降低了制備成本，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。中試生產(chǎn)線生產(chǎn)的石墨烯單層率在99%以上，純度高達(dá)99.9%。近日，公司與臺(tái)州新能源產(chǎn)業(yè)園管委會(huì)簽訂了《東旭臺(tái)州石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金戰(zhàn)略合作協(xié)議》，額度1億元。
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