中國粉體網(wǎng)訊  石墨烯被定義為由碳六元環(huán)結(jié)構(gòu)單元在二維平面內(nèi)有序排列構(gòu)成的二維晶體。早在石墨烯材料受到廣泛關(guān)注之前，H. P. Boehm（1959）和R. S. Ruoff（1996）等研究組就利用氧化石墨和石墨微片作為原料獲得了單層和少層石墨片（現(xiàn)在被稱為‘化學(xué)改性石墨烯’和‘少層石墨烯’等）。

2004年，曼徹斯特大學(xué)Geim和Novoselov利用透明膠帶從高定向熱解石墨中剝離出高質(zhì)量單層石墨烯，并對(duì)其物理性質(zhì)進(jìn)行了研究。自此，石墨烯的諸多獨(dú)特物理性質(zhì)逐漸被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，包括高電子遷移率、高熱導(dǎo)率、高強(qiáng)度、高阻隔性等。石墨烯的這些性質(zhì)引起了人們的廣泛興趣，催生了石墨烯及相關(guān)材料的制備及在物理、化學(xué)、材料、生物等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究和功能展示，也直接推動(dòng)了以二硫化鉬（A. K. Geim, 2005）等為代表的二維材料體系研究。石墨烯相關(guān)的研究成果激發(fā)了工業(yè)界的極大熱情，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方興未艾。其中，石墨烯的宏量制備和產(chǎn)品應(yīng)用是目前石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的兩大核心問題。

基于石墨烯研究開發(fā)現(xiàn)狀，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)朱彥武教授和季恒星教授聯(lián)合中國科學(xué)院金屬研究所和清華-伯克利深圳學(xué)院的成會(huì)明研究員、韓國蔚山國立科技大學(xué)Rodney S. Ruoff教授，對(duì)當(dāng)前石墨烯產(chǎn)業(yè)化中主流的宏量制備技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域和市場上已出現(xiàn)的若干石墨烯產(chǎn)品進(jìn)行了綜述，近期以“Mass Production and Industrial Applications of Graphene Materials”為題發(fā)表于《國家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review, 2017, https://doi.org/10.1093/nsr/nwx055）。

文章指出，盡管單層石墨結(jié)構(gòu)被普遍用于定義石墨烯，但通過不同制備技術(shù)得到的石墨烯材料卻形式多樣、性質(zhì)有別。機(jī)械剝離法、氧化還原法和化學(xué)氣相沉積法是目前石墨烯產(chǎn)業(yè)化中采用的代表性制備技術(shù)路徑，分別生產(chǎn)出石墨烯漿料、石墨烯粉體和石墨烯薄膜等主體材料。這些石墨烯材料的宏觀形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)、主要物理和化學(xué)性質(zhì)都有明顯差異；規(guī)模制備中涉及的設(shè)備設(shè)計(jì)、工藝瓶頸和質(zhì)量監(jiān)控等問題各不相同；具有高性價(jià)比或不可替代性的應(yīng)用領(lǐng)域也各具特色。從制備角度考慮，首先，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化需要進(jìn)行全鏈條設(shè)計(jì)，即石墨烯制備路徑需要和目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域緊密結(jié)合，石墨烯應(yīng)用研發(fā)也需要對(duì)石墨烯產(chǎn)品特性提出明確要求，制備與應(yīng)用需要緊密互動(dòng)。其次，盡管石墨烯材料的制備技術(shù)路徑各具特色，但對(duì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制都有迫切需求。第三，盡管石墨烯材料目前在很多方面的應(yīng)用仍然處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，一些以石墨烯材料為核心的應(yīng)用，例如作為電極導(dǎo)電添加劑、防腐涂料有效成分、散熱膜前驅(qū)體、觸控屏和加熱膜功能部件等方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)�；瘧�(yīng)用和銷售。此外，這些應(yīng)用領(lǐng)域的前景與挑戰(zhàn)也在文中有所分析和評(píng)述。

作者強(qiáng)調(diào)，新材料的產(chǎn)業(yè)化和廣泛應(yīng)用需要產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、資本、政策等不同層面的共同努力，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新需要持續(xù)不斷的潛心研究和長期積累，外部環(huán)境應(yīng)給予石墨烯產(chǎn)業(yè)更多耐心和客觀評(píng)價(jià)。石墨烯產(chǎn)業(yè)內(nèi)部應(yīng)對(duì)制備技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域之間的密切關(guān)系予以足夠重視，并聚焦于能夠體現(xiàn)石墨烯關(guān)鍵作用的產(chǎn)品研發(fā)，致力于發(fā)揮石墨烯結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性質(zhì)和功能。