中國(guó)粉體網(wǎng)訊

（一）應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)進(jìn)展

1、工信部發(fā)布《軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用推廣目錄（2018年度）》，含：電弧法碳納米角、石墨烯新材料、石墨烯重防腐涂料體系等

北京清大際光科技發(fā)展有限公司開發(fā)出用物理電弧剝離法制備出1～3層碳納米角、石墨烯、富勒烯、碳納米管和納米金屬鎂、3D打印等新材料。2013年研制成功第一條量產(chǎn)物理電弧剝離碳納米角、石墨烯生產(chǎn)線。2015年通過北京市環(huán)評(píng)，實(shí)現(xiàn)落地批量生產(chǎn)。

來源：網(wǎng)絡(luò)

北京清大際光科技發(fā)展有限公司使用直流電弧法，用氨氣和氦氣的混合氣作為反應(yīng)氣氛，制得氮摻雜石墨烯。采用該石墨烯的制備方法，在低壓力和小電流下即可高產(chǎn)率制備氮摻雜石墨烯，生產(chǎn)安全性高。制得的石墨烯純度在97％以上，經(jīng)透射電子顯微鏡表征，其層數(shù)大多在2-6之間，石墨烯片的大小在100-200納米之間，層間距約為0.4納米。生產(chǎn)的氮摻雜石墨烯在催化劑載體、鋰離子電池及導(dǎo)電薄膜等方面具有很好的應(yīng)用前景。

湖南航天三豐科工有限公司針對(duì)武器裝備在海洋惡劣環(huán)境下的腐蝕防護(hù)難題，以石墨烯納米新材料為基礎(chǔ)，研發(fā)構(gòu)建了新一代石墨烯重防腐涂料體系，產(chǎn)品充分利用石墨烯納米片狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性與屏蔽性，通過石墨烯與鋅粉形成鋅烯導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的方式，獲得同時(shí)具備優(yōu)異的電化學(xué)保護(hù)性能與屏蔽性能的重防腐涂層材料。 石墨烯重防腐涂料體系產(chǎn)品在武器裝備領(lǐng)域的有效應(yīng)用，極大提升了武器裝備在嚴(yán)酷惡劣環(huán)境下的腐蝕防護(hù)能力，提升了裝備服役狀態(tài)。

2、石墨烯-鋁燃料電池面世

中科院寧波材料所應(yīng)用石墨烯對(duì)空氣陰極催化劑材料進(jìn)行改性復(fù)合，大幅度提升了電池電化學(xué)性能。目前，這一電池已實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，即將被應(yīng)用于寧波通信基站的備用電源中。這一電池系統(tǒng)具有能量密度高、安全、可循環(huán)、環(huán)保無污染等優(yōu)點(diǎn)。測(cè)評(píng)顯示，安裝了車載“充電寶”的新能源汽車，能大幅度提升行駛里程；通信基站使用鋁燃料電池后，遇到地震、臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣時(shí)可及時(shí)供電。但由于功率受限，目前的鋁燃料電池仍無法替代目前的新能源汽車動(dòng)力電池，特別是加速、爬坡性能跟不上。

3、我國(guó)科學(xué)家成功研制出超強(qiáng)功能型三維石墨烯抗菌防霧霾口罩

近期，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)，成功研制出超強(qiáng)功能型三維石墨烯抗菌防霧霾口罩。這是我國(guó)科學(xué)家首次將三維石墨烯用于防霧霾口罩中，權(quán)威檢測(cè)部門檢測(cè)PM2.5過濾效率達(dá)99.6%。該口罩采用了最新尖端材料三維石墨烯無紡布濾芯，具備超強(qiáng)的過濾吸附和抗菌性，其口罩的核心濾材技術(shù)已申請(qǐng)專利。據(jù)悉，這種三維石墨烯口罩已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，第一批5萬只在烯之物電商平臺(tái)上線不到一周就已售罄。

來源：網(wǎng)絡(luò)

4、石墨烯“黑科技”閃耀新材料博覽會(huì)

11月下旬，2018中國(guó)(寧波)國(guó)際新材料科技與產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)在寧波舉行，石墨烯作為前瞻性、顛覆性的化工 “黑科技”，受到與會(huì)代表和觀眾的重點(diǎn)關(guān)注。除了石墨烯電熱轉(zhuǎn)化展品，展會(huì)上還展出了用于世界最高輸電高塔的石墨烯改性重防腐涂料、智能手機(jī)使用的石墨烯散熱材料以及新能源汽車的石墨烯電池產(chǎn)品等。展會(huì)同期還舉辦了2018寧波石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇，論壇圍繞石墨烯產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)和前沿技術(shù)開展專題研討，中國(guó)工程院院士薛群基，中國(guó)科學(xué)院院士成會(huì)明、劉忠范，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所所長(zhǎng)黃政仁等行業(yè)專家在論壇上共話石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

5、石墨烯領(lǐng)域頂級(jí)專家北京房山論劍

近期，2018京津冀石墨烯大會(huì)暨北京石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心成果展示、北京房山新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展推介在房山區(qū)舉辦。作為石墨烯及新材料產(chǎn)業(yè)的頂級(jí)交流平臺(tái)，此次大會(huì)邀請(qǐng)了來自國(guó)內(nèi)外石墨烯領(lǐng)域的頂級(jí)專家學(xué)者。2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、英國(guó)皇家科學(xué)院院士、英國(guó)國(guó)家石墨烯研究院首席技術(shù)專家、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)教授康斯坦丁·諾沃肖洛夫，中國(guó)科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授、北京市政協(xié)副主席劉忠范，國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組專家咨詢委員會(huì)主任、中國(guó)工程院院士干勇等國(guó)內(nèi)外專家親臨現(xiàn)場(chǎng)，分享各自領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)和發(fā)展思路，并發(fā)表了精彩的主旨演講。

石墨烯發(fā)現(xiàn)者康斯坦丁·諾沃肖洛夫發(fā)表演講

6、中國(guó)將成為首個(gè)將石墨烯裝甲用于軍事領(lǐng)域的國(guó)家

近日，美國(guó)戰(zhàn)略之頁(Strategy Page)網(wǎng)站發(fā)表了題為《石墨烯裝甲投入應(yīng)用》的報(bào)道：2018年臨近歲末，中國(guó)宣布說他們正在為新型直-10武裝直升機(jī)配備輕型石墨烯裝甲（石墨烯是一種極薄、極堅(jiān)固且廉價(jià)的碳材料）。這將使中國(guó)成為首個(gè)將石墨烯裝甲用于軍事領(lǐng)域的國(guó)家。中國(guó)開展相關(guān)研究已持續(xù)10年以上，主要難點(diǎn)在于如何為這種超薄材料開發(fā)出廉價(jià)可靠的制造工藝。中國(guó)幾乎沒有公布任何關(guān)于軍用級(jí)石墨烯裝甲的具體情況，只是說這種裝甲既堅(jiān)硬又輕巧。

美媒報(bào)道的石墨烯裝甲(Graphene armor)示意圖

7、清華大學(xué)魏飛教授接受中國(guó)粉體網(wǎng)記者專訪

盡管碳納米管研究的時(shí)間比石墨烯要長(zhǎng)、對(duì)其性質(zhì)研究的深入程度比石墨烯更好，但為什么現(xiàn)在石墨烯看起來要比碳納米管火爆得多呢？魏飛教授在采訪中告訴我們，20來年前，碳納米管的在學(xué)術(shù)界研究的熱度并不比現(xiàn)在的石墨烯低，也產(chǎn)生了數(shù)百家小公司做產(chǎn)業(yè)化，但沒有像石墨烯這樣與太多的社會(huì)因素聯(lián)系�，F(xiàn)在大家感覺到石墨烯熱度不僅限于科學(xué)研究方面，石墨烯在中國(guó)之所以熱度這么高，是由于將石墨烯這類學(xué)術(shù)研究與股市、未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展、大眾創(chuàng)業(yè)、風(fēng)險(xiǎn)投資、地方政府科技發(fā)展等等太多非學(xué)術(shù)的因素關(guān)聯(lián)起來了的“別的原因”。

講到碳納米管在中國(guó)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀時(shí)，魏飛教授直言，與石墨烯相比，碳納米管雖然沒有那么熱，但是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的沉淀積累，很多人對(duì)碳納米管的認(rèn)知已經(jīng)很清晰了，而且，從真正的應(yīng)用角度來講，碳納米管在中國(guó)科學(xué)家及華人科學(xué)家的努力下的發(fā)展還是很不錯(cuò)的，實(shí)現(xiàn)了目前性能最好的晶體管與全碳計(jì)算機(jī)研究、還在最快速開關(guān)的X光管用于心臟CT，碳納米管透明導(dǎo)電膜用于手機(jī)、鋰離子電池導(dǎo)電劑等方面實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，僅其產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)在國(guó)際上都是令人矚目的，盡管在國(guó)內(nèi)的聲音并不多。

（二）科研進(jìn)展

1、北京大學(xué)劉忠范院士Adv. Mater.綜述：傳統(tǒng)玻璃表面上的石墨烯CVD生長(zhǎng)方法和機(jī)理

近日，北京大學(xué)劉忠范院士（通訊作者）等人在材料領(lǐng)域頂刊Advanced Materials上發(fā)表了題為“Direct CVD Growth of Graphene on Traditional Glass: Methods and Mechanisms”的綜述。劉院士的團(tuán)隊(duì)希望為大家提供在各種商業(yè)玻璃上CVD法直接生長(zhǎng)石墨烯的技術(shù)綜合指南。本文從石墨烯在玻璃上生長(zhǎng)的基本過程和挑戰(zhàn)開始，對(duì)于軟化點(diǎn)超過1000℃的耐高溫玻璃，如石英或藍(lán)寶石玻璃，可以通過碳前體在高溫下的非催化熱分解實(shí)現(xiàn)石墨烯的生長(zhǎng)。對(duì)于普通玻璃，如鈉鈣玻璃，其軟化點(diǎn)遠(yuǎn)低于低于石墨烯的生長(zhǎng)溫度，則發(fā)展了熔融床CVD技術(shù)。在這種情況下，發(fā)現(xiàn)熔融的玻璃表面有利于碳物質(zhì)的快速遷移，因此大大提高了石墨烯的生長(zhǎng)速率。為提升“石墨烯在玻璃襯底上的生長(zhǎng)質(zhì)量，則可以引入金屬催化劑，利用金屬催化作用實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)石墨烯的生長(zhǎng)。等離子體增強(qiáng)CVD（PECVD）技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)玻璃襯底上石墨烯的低溫生長(zhǎng)。最后從大規(guī)模生產(chǎn)“超級(jí)石墨烯玻璃”的角度討論，未來實(shí)際應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)。

來源：網(wǎng)絡(luò)

2、有機(jī)硅改性石墨烯增強(qiáng)環(huán)氧防腐耐磨涂層研究取得進(jìn)展

近期，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋功能材料團(tuán)隊(duì)與北京科技大學(xué)腐蝕控制系統(tǒng)工程團(tuán)隊(duì)展開合作，在研究員王立平、趙海超及教授李曉剛、張達(dá)威的共同指導(dǎo)下，博士生葉育偉等人設(shè)計(jì)系列實(shí)驗(yàn)克服了石墨烯（氧化石墨烯）在溶劑及基體樹脂中的團(tuán)聚問題，成功制備出具有優(yōu)異防腐耐磨性的石墨烯增強(qiáng)型環(huán)氧復(fù)合涂層。通過插層溶膠-凝膠化反應(yīng)制備出了有機(jī)硅/石墨烯雜化材料。該石墨烯雜化材料可以均勻分散至水性環(huán)氧樹脂中，并具有一定的電活性，可在金屬基底表面誘導(dǎo)鈍化膜的形成，協(xié)同抑制腐蝕的發(fā)生。

3、新研究發(fā)現(xiàn)改進(jìn)石墨烯材料性能的途徑

一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯的純度問題可能是限制這種新材料廣泛應(yīng)用的一個(gè)障礙。減少石墨烯中的硅污染有望提升其性能表現(xiàn)，充分發(fā)揮石墨烯在工業(yè)界的應(yīng)用潛能。澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)研究人員領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在英國(guó)《自然·通訊》期刊上報(bào)告說，他們利用最先進(jìn)的掃描透射電子顯微鏡對(duì)市面上的商用級(jí)石墨烯樣品進(jìn)行了原子級(jí)別的詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)其中的硅污染程度很高，而這對(duì)石墨稀的性能表現(xiàn)有很大影響。比如，受污染的石墨烯作為電極的性能可比理論預(yù)期值低50%。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雖然直接清除石墨烯中的硅污染難度較大，但只要清除制備石墨烯的原材料——石墨中的硅成分，就能較容易得到高純度石墨烯。研究人員利用這種方法制備出高純度石墨烯，并用它們制成大容量電池，以及靈敏度極高的濕度感應(yīng)器，證實(shí)了高純度石墨烯的優(yōu)異表現(xiàn)。

4、石墨烯泡沫孔片網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ统晒��?gòu)建

近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院先進(jìn)制造技術(shù)研究所仿生機(jī)器人與智能材料實(shí)驗(yàn)室研究員王曉杰團(tuán)隊(duì)博士潘斗興與中科院力學(xué)研究所博士王超合作，通過細(xì)致研究石墨烯泡沫鉸鏈和缺陷的SEM鏡像，在準(zhǔn)二維石墨片模型基礎(chǔ)上，成功構(gòu)建了一種同時(shí)含有本征孔和鉸鏈鍵的三維孔片網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ�。他們通過引入鉸鏈鍵力場(chǎng)參數(shù)和孔片比特征幾何量，借助粗�；瘎�(dòng)力學(xué)方法，合理地實(shí)現(xiàn)了對(duì)擬真實(shí)石墨烯泡沫力學(xué)行為的有效評(píng)估。

含有本質(zhì)孔與鉸鏈鍵的孔片拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)模型，其中，b-I,II是與SEM鏡像的對(duì)照?qǐng)D

5、硅烯表面上單層石墨烯“保護(hù)層”的構(gòu)筑及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)研究獲進(jìn)展

近日，中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心納米物理與器件實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)的李更、張禮智（共同第一作者）和杜世萱（共同通訊作者）等將STM實(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算相結(jié)合，在構(gòu)筑單層石墨烯“保護(hù)”的硅烯及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究中取得新進(jìn)展。相關(guān)工作發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上。

信息來源：工信部、中科院相關(guān)院所、中國(guó)化工報(bào)、新華網(wǎng)、參考消息網(wǎng)、經(jīng)濟(jì)網(wǎng)、北京晨報(bào)、寧波日?qǐng)?bào)、材料人公眾號(hào)等