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寧波千億規劃引關注 石墨烯研究再獲突破

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年08月21日  

作為全國七大新材料基地的寧波市將在本月28日舉行《寧波石墨烯技術創新與產業中長期發展規劃》發布會以及石墨烯戰略合作等簽約儀式。

與此同時,近日國內外石墨烯研究也獲多項突破:英國利物浦大學的科學家開發出與石墨烯相關的新材料,有望取代硅來制造晶體管;MIT技術人員發布了一種新的轉移方法,能夠大幅提升石墨烯轉移過程的效率;我國科學家對石墨烯的研究為預防癌癥以及去除水環境重金屬污染物提供了新的途徑和材料。

在寧波千億規劃和研究突破的雙重驅動下,A股石墨烯概念股或再度成為市場熱點。

寧波千億規劃引關注

寧波市擬于5月28日發布《寧波市石墨烯技術創新與產業中長期發展規劃(2014-2023)》,目標在10年內將石墨烯產業打造成為具有千億級產值規模的寧波優勢與特色產業。

據悉,近日工信部、科技部等國家部委組織召開了石墨烯產業發展的研討會,國務院分管領導親自召集行業專家就石墨烯產業的發展征求意見,相關產業規劃和扶持政策有望出臺。

而且國家發改委、工信部、科技部等部委領導和中科院相關專家將出席周三的《寧波石墨烯技術創新與產業中長期發展規劃》發布會,并將舉行石墨烯戰略合作等簽約儀式。

寧波是國內最早開展石墨烯研發和產業化的地區之一,在石墨烯制備和產業化應用技術方面也均走在了全國前列。寧波本地公司墨西科技投產了號稱全球最大規模的石墨烯材料生產線,并率先突破了石墨烯的低成本量產技術。同時,寧波發達的工業體系也可與石墨烯產業形成密切聯動。

《規劃》還將從石墨烯原材料產業、石墨烯應用材料與元器件產業、終端產品及裝備產業三個層面部署一系列產業技術創新、產業集群培育和重大應用示范工程項目。此外,《規劃》還將在政策和資金上著力推進和扶持涉石墨烯企業、相關項目等未來將實現大踏步式的向前發展。

目前,石墨烯已被多個國家地區列入重點研發對象,歐盟在2013年將其列為“未來新興技術旗艦項目”之一,10年將提供10億歐元資助。而經過近幾年的努力,我國石墨烯基礎研究及產業發展已走在世界前沿水平,國家產業規劃和扶持政策的出臺將進一步加速產業化進程,有助行業快速發展。

分析人士指出,在去年無錫市發布《無錫石墨烯產業發展規劃綱要》前后,A股石墨烯概念股曾出現過一波上漲行情。此次《寧波市石墨烯技術創新與產業中長期發展規劃(2014-2023)》的發布,將令石墨烯概念股再獲市場關注。

A股上市公司中,華麗家族控股股東南江集團與中科院寧波材料所合資公司墨西科技將在28日舉行石墨烯新產品發布會;另一上市公司樂通股份與墨西科技合作的“石墨烯油墨項目”也在研發階段;錦富新材持股25%的蘇州格瑞豐在中科院蘇州納米所技術平臺支撐下,石墨烯材料在導電、導熱等應用方面性能已處于領先水平,中試線已開始建設。

石墨烯研究再獲突破

石墨烯的單原子納米結構賦予它許多無與倫比的獨特性能,是迄今發現的厚度最薄、強度最高、結構最致密的材料,擁有電學、光學、化學等卓越性能,激發了全球范圍內的石墨烯研發熱潮。近日,國內外石墨烯研究再獲多重突破。

其中,英國利物浦大學的科學家開發出一種與石墨烯相關的新材料,其具有改善電子設備中使用的晶體管的潛力。雖然這種名為“三嗪基石墨相氮化碳”的新材料早在1996年就獲得了理論預測,但這是它第一次被研制出來。

研究團隊首先用廉價的雙氰胺分子制備出了石墨相氮化碳晶體,它的二維層狀結構與石墨烯類似,但其中含有氮。然后,他們將這些晶體置于石英管中,在600攝氏度高溫下加熱62個小時使之融化,這時得到的液體中含有三嗪基石墨相氮化碳小薄片,通過過濾或將其從石英管上剝離就可以分離出該材料。

據了解,目前的晶體管由昂貴的硅制成,在電子設備中應用時會產生熱量,科學家們一直在尋找一種可以取代硅的碳基材料,同時擁有電子能帶隙。只有一個原子厚的石墨烯因具有強度大、導熱和導電效率高等特性,一直被認為是硅的“接班人”,不過沒有帶隙也是它的“死穴”。

而此次研發的新材料是二維的,并且擁有電子能帶隙,這使得它適合于制造晶體管的可能性大增,未來在電子激發裝置、可變能帶半導體和堅硬透明膜方面應用廣泛,有望取代硅成為一種基本電學材料。

與此同時,MIT技術人員最近發布了一種新的轉移方法,能夠大幅提升石墨烯轉移過程的效率。制備石墨烯的一般方法是在高溫爐中通入含碳氣體,使得石墨烯沉淀在銅或鎳等金屬上。

但要真正使用石墨烯,還需要將它從金屬上轉移到硅片或高分子薄膜等基底上,這個過程比獲得石墨烯還要復雜,而且可能會破壞和污染石墨烯。

而MIT的方法是:制造一種金屬面夾心板,使石墨烯沉淀在金屬的兩面,而不像原來只在一面;然后將夾心板附著在一塊玻璃上,剝離金屬和石墨烯,這樣石墨烯就直接留在了玻璃上,這樣的玻璃可以用于電視或移動設備屏幕的制造。這一技術在未來可能會在觸摸屏、太陽能電池等領域引發一系列影響深遠的連鎖反應。

此外,我國南開大學物理科學學院田建國、劉智波研究組近日利用全內反射下石墨烯對介質折射率異常敏感的光學現象,實現了超靈敏單細胞實時流動傳感。這一成果可以使癌細胞在形成之初即被精確“光測”出來,將為癌癥的預防提供一條新途徑。

而中科院智能所仿生功能材料與傳感器件研究中心的科研人員則制備出一種新型石墨烯納米復合材料,可快速、高效去除水中鈷離子,去除水中重金屬污染物。

預計隨著相關研究的快速發展,石墨烯或將成為高速晶體管、高靈敏傳感器、激光器、觸摸屏以及生物醫藥器材等多種器件的核心材料,勢必將帶來未來人類智能生活的巨大革新。

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