中变传奇石墨烯带来改变世界的新技术

黑金石墨烯

自从石墨烯被发现以来,石墨烯技术便开始在世界范围内飞速发展,世界各国在石墨烯技术及应用上的竞争也不愈演愈烈。目前石墨烯材料俨然成为了一种明星材料,石墨烯以及石墨烯的衍生材料在应用上可谓无孔不入,石墨烯“新开电信私服极有可能作为未来的前沿材传奇3料引发颠覆性的新技术及新产业革命”。

石墨烯材料特点

石墨烯的发现

安德烈·K·海姆

康斯合击私服网站坦丁·诺沃肖洛夫

2004年,英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆(Andre Konstantin Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)制备出了石墨烯。海姆石墨烯和他的同事偶然中发现了一种简单易行的新途径。他们强行将石墨分离成较小的碎片,从碎片中剥离出较薄的石墨薄片,然后用普通的塑料胶带粘住薄片的两侧,撕开胶带,薄片也随之一分为二。不断重复这一过程,就可以得到越来越薄的石墨薄片(理论厚度只有0.34纳米的石墨烯,约为头发直径的二十万分之一),而其中部分样品仅由一层碳原子构成,这就是石墨烯。由于此二人打开石墨烯的大门,他们二人于2010年获得贝尔物理学奖。

石墨烯作为基础构筑单元的示意图

石墨烯结构示意图

石墨烯的制备技术

目前, 制备石墨烯材料的主要方法包括还原氧化石墨烯法、化学气相沉积法(CVD)、SiC 外延生长法、微机械剥离法和液相剥离法等。但是这些方法目前还存在一些缺陷。

还原氧化石墨烯法:产量大,但是晶体质量不高,缺陷较多。

化学气相沉积法:三星、索尼等公司用此方法制备出了大面积。

石墨烯导电薄膜,其缺点是生产成本比较高,易引入杂质及缺陷。

外延生长法:适用于石墨烯纳米电子器件的开发,该方法法制备条件苛刻,不能大规模展开。

微机械剥离法:最原始最方便的方法,得到的石墨烯质量高,但是面积小,产率低。

液相剥离法:需要有机溶剂,操作简单,但是得到的一般为纳米悬浊液,单层石墨烯产量小,成本高。

石墨烯的制备技术目前仍然不成熟,技术的目标在于真正稳定可靠、高质量、最新网通传奇私服低成本以及可工业化大生产。

石墨烯的应用

当前,石墨烯材料和应用技术的研发已形成了相对固定的领域布局,主要分布在电学性能研究、石墨烯复合材料、材料性能与制备、聚合物、传感器、半导体器件、电池、电容器等领域。下面举几个应用例子:

在电子方面的应用, 如柔性电子器件

2016年,国内科技公司研制成功研发出全球私服中变首款石墨烯电子纸

韩国电子通讯研究院研发的一块370*470的OLED面板,可以说是业界首创

美国西传奇迷失私服北大学和伊利诺伊大学共同研发的柔性锂电池

用作传感器, 如生物传感器

加州大学圣迭戈分校研究开发的能实时检测DNA突变的网通传奇网石墨烯生物传感器

阿卜杜拉国王科技大学(传奇合击KAUST)的研究人员使用一种激光划线技术开发的一款生物传感器

用作能源器件, 如太阳能电池、超级电容器等

近日,麻省理工学院传奇私服sf的研究人员近日开发出一种柔性透明的石墨烯太阳能电池。

由于石墨烯理论上具有2630 m2/g 的比表面积以及优良的导电性, 因此被认为是一种理想的超级电容器电极材料,因此理论上石墨烯超级电容能比锂电池储存更多的电量。

过滤材料

日前,美国宾夕法尼亚州立大学与日本信州大学的研究人员合作,开发出一种基于石墨烯的脱盐膜,这种膜比目前各种过滤膜更坚固耐用、效率更高。这一技术未来可用于海水淡化、蛋白质分离、废水处理,以及制药和食品工业等。

我国石墨烯技术的发展

石墨烯在2004年被发现,从2010年开始,石墨烯相关技术研发进入高速发展时期,2014年到2016各种技术和成果被新开中变传奇私服相继报道,这一火热趋势仍将持续。在我国,石墨烯产业已经是未来重点产业之一,资金以及政策支持都比较到位,石墨烯技术在我国的发展十分迅速,高校、科研院所以及企业都在石墨烯技术产业化方向努力。2017年9月8日由中国科学院文献情报中心和美国化学文摘社今日联合发布的《全球科技趋势报告:石墨烯研发态势监测分析报告》显示, 中国已成石墨烯研发优势国家之一,论文和专利产出量均已领跑全球。

石墨烯技术研究主要机构专利数量

石墨烯技术重要专利申请人(2015年石墨烯技术专利分析报告)

石墨烯技术相关政策

虽然目前石墨烯技术很热门,但是从目前技术来看,离工业化生产还有距离,而且目前市场上真正应用石墨烯技术的产品并不多,甚至有些产品借石墨烯技术镀金。当然,不可否认石墨烯绝对是材料界的黑金,石墨烯技术真正大规模产业化的时候,相信很多相关技术都会革新,石墨烯技术应用为我们带来的便利时候才是真正石墨烯技术的到来。

来源:西湖小鱼Fish。