中國(guó)粉體網(wǎng)訊 2018 年 4 月 24-25日,由中國(guó)粉體網(wǎng)聯(lián)合江蘇省納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所主辦的“2018 低維碳納米材料制備及應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)”在蘇州金陵觀園國(guó)際酒店順利召開!本次會(huì)議圍繞低維碳納米材料以及其復(fù)合材料的制備、表征、應(yīng)用以及產(chǎn)業(yè)化為主題,邀請(qǐng)了十幾位低維碳納米材料行業(yè)的領(lǐng)軍人物于“姑蘇論道”,吸引了行業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者、技術(shù)人員以及企業(yè)代表共計(jì)300余人齊聚蘇州!相信經(jīng)過(guò)這次會(huì)議,對(duì)于低維碳納米材料真正應(yīng)用到宏觀領(lǐng)域起到極大的促進(jìn)作用,我們也希望盡早看到低維碳納米材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用!
1低維碳納米材料的制備
我們平時(shí)提到的低維碳納米材料主要包括石墨烯、碳納米管、富勒烯、碳納米纖維和石墨烯量子點(diǎn)。制備方法多種多樣,但是以往我們知道的制備方法是針對(duì)單一的低維碳納米材料,來(lái)自北卡羅萊納州中央大學(xué)的戴貴平教授為我們帶來(lái)一種新鮮的研究思路:制備三維石墨烯與氮沉積碳納米管復(fù)合材料。而且原材料是我們都聽說(shuō)過(guò)的——三聚氰胺,選擇三聚氰胺是因?yàn)槿矍璋防锛扔蠳原子又有C原子,這樣一種材料就可以同時(shí)提供實(shí)驗(yàn)所需的氮源和碳源。
東南大學(xué)畢恒昌博士(代孫立濤教授)提出一種制備三維石墨烯的方法。將石墨烯附著在海綿上,然后除掉海綿,就可以得到三維石墨烯材料,因?yàn)楹>d是多孔材料,所以得到的三維石墨烯材料也是多孔材料,具有較強(qiáng)的吸附性。
2低維碳納米材料的應(yīng)用
低維碳納米材料有著許多傳統(tǒng)材料沒有的優(yōu)異性能,專家學(xué)者們也都爭(zhēng)相將其應(yīng)用到宏觀材料中。
電池領(lǐng)域
中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所劉立偉研究員介紹的高質(zhì)量薄層石墨烯薄膜可用于鋰電電芯正極導(dǎo)電漿料、鋰電前驅(qū)體材料制備導(dǎo)電漿料以及鋰電鋁箔涂炭漿料。
來(lái)自天奈納米毛歐博士也介紹了將碳納米材料的導(dǎo)電劑應(yīng)用于鋰電池硅基負(fù)極材料,這樣一來(lái)可以大幅提高電池的能量密度以及循環(huán)性能。
常州大學(xué)的馬昕教授分析了鋰電池及原材料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì),并介紹了低維碳納米材料作為鋰電池導(dǎo)電劑的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì),另外還簡(jiǎn)單介紹了其獨(dú)家研制的,在1000mAh /g+條件下可穩(wěn)定循環(huán)2000周以上硅負(fù)極材料。
導(dǎo)熱領(lǐng)域
石墨烯是一種很好的導(dǎo)熱材料,中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所林正得提出將石墨烯附著到海綿等多孔結(jié)構(gòu)的材料,得到的三維石墨烯材料的導(dǎo)熱率會(huì)大幅度提高,而且成本較低。
中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所崔彥斌研究員將石墨烯加到環(huán)氧樹脂中,通過(guò)大大提高導(dǎo)熱率制備出碳基導(dǎo)熱膜,而且相比于國(guó)外市場(chǎng)的導(dǎo)熱膜,具有價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)。
涂料領(lǐng)域
青島德通納米于錦女士(代蕭小月博士)介紹了石墨烯的化學(xué)以及物理分散方法以及應(yīng)用于防腐涂料的實(shí)際案例
3低維碳納米材料的產(chǎn)業(yè)化
目前石墨烯作為添加劑的應(yīng)用已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,純石墨烯材料的應(yīng)用還只停留在研究階段,石墨烯的密度低,體積大,以及石墨烯片與石墨烯片之間的協(xié)同效應(yīng)。而且近年來(lái)人們漸漸發(fā)現(xiàn)這些低維碳納米材料對(duì)環(huán)境和健康都很不利,如果要產(chǎn)業(yè)化,要怎么應(yīng)對(duì)環(huán)境污染和對(duì)人體的傷害也是研究人員需要考慮的問(wèn)題。要實(shí)現(xiàn)低維碳納米材料的產(chǎn)業(yè)化還要考慮成本和操作的可行性,目前很多研究都盡可能的壓縮成本,但是能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模操作嗎?許多材料都存在放大效應(yīng)。綜上所述,低維碳納米材料的產(chǎn)業(yè)化任重而道遠(yuǎn)!
4低維碳納米材料專利態(tài)勢(shì)分析及探索
目前國(guó)內(nèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)還存在很多問(wèn)題,比如產(chǎn)權(quán)意識(shí)淡薄;科研機(jī)構(gòu)的研發(fā)與企業(yè)產(chǎn)業(yè)化的脫離,合作較少;目前國(guó)內(nèi)申請(qǐng)量躍居全球第一,但是專利質(zhì)量普遍不高;要想克服這些問(wèn)題,必須進(jìn)行專利的培育,從而引出培育高價(jià)值專利。
5石墨烯行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化
來(lái)自中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟標(biāo)委會(huì)戴石峰秘書長(zhǎng)向我們做了《實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略,提升石墨烯產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力》報(bào)告,提出標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)的意義重大,并介紹了中國(guó)石墨烯聯(lián)盟團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)開展情況。
石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化目標(biāo)
第一目標(biāo):營(yíng)造良好發(fā)展環(huán)境。圍繞術(shù)語(yǔ)和命名等建立術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)、代號(hào)、指南等,為產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)交流提供統(tǒng)一的語(yǔ)言,為建立良好的發(fā)展和市場(chǎng)秩序提供保障。
第二目標(biāo):促進(jìn)典型示范應(yīng)用。開展石墨烯材料基本物性、成份、性能的檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法標(biāo)準(zhǔn),為石墨烯材料的品質(zhì)改進(jìn)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范提供技術(shù)支撐。
第三目標(biāo):保障產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。開展石墨烯材料基本制備和應(yīng)用過(guò)程中的綠色制造、智能制造、綜合利用以及健康安全等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和指南,促進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)綠色、可持續(xù)、規(guī);l(fā)展
第四目標(biāo):促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的深度應(yīng)用。開展石墨烯材料在各應(yīng)用領(lǐng)域(導(dǎo)電、導(dǎo)熱、防腐、電子器件)和終端產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范和保準(zhǔn)制定。
“2018 低維碳納米材料制備及應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)”已經(jīng)落下帷幕,但是對(duì)于低維碳納米材料的研究還將繼續(xù),未來(lái)我們也將繼續(xù)關(guān)注低維碳納米材料的發(fā)展,期待其早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。