近日,石墨烯成了焦點。不少人疑惑,這種新材料研發中國技術已經這么N了?
還別說,縱觀石墨烯市場,產業突出的除了美國和澳大利亞,就屬中國了。論發展區域性特點算得上各有千秋,我國石墨烯技術專利應用更廣泛一些。
早在2015年,我國三部委就聯合印發了關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見。要求,到2020年,形成完善的石墨烯產業體系,在多領域實現規?;瘧谩?br />
意見提到,重點發展利用石墨烯改性的儲能器件、功能涂料、改性橡膠、熱工產品以及用于環境治理及醫療領域功能材料的生產應用技術,基于石墨烯材料的傳感器、觸控器件、電子元器件等產品的制備技術。
示范推廣利用石墨烯生產的儲能材料、導電材料、導熱材料、功能涂料、復合材料、光電子微電子材料以及環境治理與醫療診療用新材料。
是的,你沒有看錯,被譽為“黑金”“新材料”,甚至是改變21世紀的“神奇材料”,石墨烯用于環境治理的價值是在國家政策中予以肯定的。業內人士都應該了解,熱傳導性能好、吸光性強、擁有超疏水性和超親油性,以及高強度的吸附和脫附性能、還原性/氧化性/穩定性杠杠的石墨烯在環保時常有很高的研究價值。
如若不是技術工藝門檻較高,應用成本還降不下來,目前其在環保行業中的規?;瘧帽壤€將再提升一個檔次。但即便是這樣,業界對石墨烯依舊抱有很大的期待。
據悉,2020年7月29日,石墨烯板塊指數漲幅超2%,個別被看好的概念股漲幅接近10%。這種風向,一目了然。
不過在時間上如此巧合,也不能說前一日廣汽科技號稱“8分鐘充滿80%電量”的石墨烯電池的亮相就對此毫無影響。繼“充電五分鐘,通話2小時”之后,新能源汽車采用石墨烯電池的條件似乎已經成熟。不得不說,如果能夠實現,這相當于踩在了電動汽車充電痛點上。
據業內機構了解,目前我國大多數在石墨烯產業鏈上布局的企業都集中在上游(資源和制備類),以及中游(粉體、膜),少部分處于下游(產品)的大多集中于鋰電池材料上。
儲能領域確實能讓石墨烯大展拳腳,但海水淡化研究也在打石墨烯的主意。
想比傳統海水淡化膜,石墨烯制成的單層納米孔二維薄膜具有超高的選擇性分離效率。武漢大學/湖南大學袁荃和美國加州大學洛杉磯分校團隊更是順著這個思路,采用石墨烯納米篩和碳納米管相結合的方法,制備出二元結構的石墨烯薄膜,擴大了石墨烯膜的優勢,規避了機械強度的弱點。
據了解,該研究的新型石墨烯納米篩/碳納米管薄膜不需要聚合物支撐就結實耐用,并兼具多種滲透效率優點,接下來要解決的就是如何量產的問題。
如果你以為,石墨烯在環保領域的價值到此就結束了,可就要錯過很多精彩了。剛剛介紹了石墨烯產品,現在還可以來看看石墨烯產業鏈上游——制備這個環節,跟固體廢棄物的關系。
正愁固廢回收再利用的再生品怎么才能提高附加值,吸引更多社會資本參與固廢回收,抬高資源循環利用產業天花板。中國科學技術大學團隊就成功利用廢棄生物質制成了少層石墨烯和碳納米管。
該技術采用耦合快速熱解、常壓蒸餾及化學蒸汽沉積技術,制備3D石墨烯。和傳統石墨烯氣相沉積相比,利用生物質熱解氣合成石墨烯具有更小的環境影響和能量消耗。
無獨有偶,美國萊斯大學研究人員發現,從食物殘渣到汽車舊輪胎,只要是含碳固體,都能轉化成“閃蒸石墨烯”。與現有技術產生量少不同的是,新技術研究實驗能夠大幅提高產能。
一方面,這種工藝推廣開來能夠降低石墨烯生產成本,另一方面,則是消耗固體廢棄物的高利用價值方式。
環保界也希望,這種發展潛力無限的新材料,也能夠成為環境保護的“殺手锏”。