石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法,薄膜生產方法為化學氣相沉積法(CVD)。由于其十分良好的強度、柔韌、導電、導熱、光學特性,在物理學、材料學、電子信息、計算機、航空航天等領域都得到了長足的發展。石墨烯比導電炭黑更低的滲流閾值和更穩定的導電性,用量低,高效。中國香港石墨烯粉體
石墨烯具有優異的導電性和強度等特點,未來可能成為硅的替代品,成為半導體產業新的基礎材料。第六元素掛牌新三板,推動了資本與科技的結合,將有助于拓展石墨烯應用領域,加速推進我國石墨烯產業化進程。一秒鐘即可充滿電的手機、可以折疊成手機大小放在口袋里的平板電腦……隨著石墨烯時代的到來,這些科幻片中的產品將走進現實。11月12日,江蘇常州第六元素科技股份有限公司在全國中小企業股份轉讓系統正式掛牌,成為國內真正以石墨烯產品為主營業務的新三板上市公司。業內人士分析,資本與科技的結合,有助于拓展石墨烯應用領域,加速推進國內石墨烯產業化進程。資料顯示,第六元素是一家專業從事石墨烯粉體的研發、生產、銷售,以及石墨烯產品應用技術開發的高科技企業。該公司成立于2011年,借助于技術、資金及人員等重要資源,公司已完成了石墨烯粉體宏量制備生產線的升級改造。2013年11月,公司年產100噸氧化石墨(烯)/石墨烯粉體的現代化生產線投產,300噸氧化石墨生產線也正在申報立項。該公司董事長瞿研博士說,“公司將抓住上市的契機,不斷完善生產工藝及制備方法,拓展應用領域,細分產品市場。”在發布會現場。新型石墨烯商家石墨烯在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景。
第六元素與江蘇海力風電設備科技有限公司、江蘇道森新材料有限公司簽訂《石墨烯防腐涂料戰略合作框架協議》。根據協議,三方將借力海力風電這一平臺,共同研發以石墨烯為主體的烯鋅型風電設備防護涂料。海力風電總經理沙德權表示,三方研發的新型涂料的防腐效果是傳統防腐涂料的4倍以上。這一合作將逐漸改變現有國內防護涂料產品層次低、創新力不足的劣勢,填補國內外將石墨烯運用在風電防護涂料的技術空白,打破國外產品壟斷局面,推動我國風電產業設施涂料的國產化進程。同時,三方將以此為契機,進一步研究和推廣石墨烯在風力發電葉片強度復合材料中的應用。此外,第六元素還與四川大學高分子材料工程國家重點實驗室簽訂戰略合作協議,雙方將主要針對石墨烯改性高分子材料的耐老化性進行系統研究。該合作是石墨烯應用領域的一大拓展,也是高分子材料研究領域的重大課題。海通證券分析認為,從國內已知的上市公司投資額看,石墨烯產業鏈鋪設需要上億元資金。廣闊的下游應用及幾乎無瓶頸的上游原材料,決定了石墨烯產業將很快迎來爆發期。
納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子組成,也可以由異種原子(非碳原子)組成,甚至可以是納米孔。納米碳材料主要包括四種類型:石墨烯、碳納米管,碳納米纖維,納米碳球。碳元素是自然界中存在的與人類**密切相關、**重要的元素之一,它具有SP、SP2、SP3雜化的多樣電子軌道特性,在加之SP2的異向性導致晶體的各向導性和其它排列的各向導性。因此以碳元素為***構成元素的碳素材料具有各式各樣的性質,并且新碳素相合新碳素材料還不斷被發現和人工制得。事實上,沒有任何元素能像碳這樣作為單一元素可形成像三維金剛石晶體、二維石墨層片、一維卡賓和碳納米管、零維富勒烯分子等如此之多的結構與性質完全不同的物質。表1給出了碳的化學鍵合及其形成的各種典型有機物、無機物和碳相的例子。氧化石墨烯含有豐富的羥基、羧基和環氧基等含氧官能團,更高的氧化程度,更好的剝離度。
氧化-還原法制備成本低廉且容易實現,成為制備石墨烯的比較好方法,而且可以制備穩定的石墨烯懸浮液,解決了石墨烯不易分散的問題。氧化-還原法是指將天然石墨與強酸和強氧化性物質反應生成氧化石墨(GO),經過超聲分散制備成氧化石墨烯(單層氧化石墨),加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團,如羧基、環氧基和羥基,得到石墨烯。氧化-還原法被提出后,以其簡單易行的工藝成為實驗室制備石墨烯的**簡便的方法,得到廣大石墨烯研究者的青睞。Ruoff等發現通過加入化學物質例如二甲肼、對苯二酚、硼氫化鈉(NaBH4)和液肼等除去氧化石墨烯的含氧基團,就能得到石墨烯。氧化-還原法可以制備穩定的石墨烯懸浮液,解決了石墨烯難以分散在溶劑中的問題。氧化-還原法的缺點是宏量制備容易帶來廢液污染和制備的石墨烯存在一定的缺陷,例如,五元環、七元環等拓撲缺陷或存在-OH基團的結構缺陷,這些將導致石墨烯部分電學性能的損失,使石墨烯的應用受到限制。氧化石墨烯易于剝離成穩定的氧化石墨烯分散液,易于成膜。中國香港石墨烯粉體
如果要選擇輕巧耐用且價格低廉的電池,可以選擇石墨烯電池。中國香港石墨烯粉體
在聲學領域,利用石墨烯材料極低的質量密度、極薄的厚度以及極高的機械強度的優異特性,其可作為振膜應用于發聲器件中,可獲得優異的頻譜特性。第六元素研發的石墨烯振膜,經過客戶測試,該石墨烯發聲器件具有非常好的頻譜特性,保真度高。掛脖藍牙耳機采用的是石墨烯振膜有薄且強韌的特點,精確傳遞聲音又不會過薄變形。其實石墨烯同樣也是一種可以用來做振膜的材料。相信不少人都知道,石墨和鉆石其實是同樣的碳元素物質。石墨烯同樣也是一種天然的材料,但是也就是近年才真正有技術能真正人工分離石墨烯,并且應用在材料方面。傳統的塑膠pv材料的振膜,并不足夠滿足復雜多樣的聲音同時呈現,新的石墨烯材料由于具備較好的韌性和強度,所以稱為了耳機振膜新的選材。由于超輕超薄形變以后還能輕易恢復,滿足耳機用不高的功率驅動振膜產生復雜的聲音。中國香港石墨烯粉體