每周行业资讯——2016年第20期

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每周行业资讯集团公司市场部-2016 20（总52）

日前，工业和信息化部原材料工业司在北京组织召开石墨烯产业发展座谈会。与会代表交流了本地区、本单位石墨烯材料开发进展、规模化生产和产业化应用情况，分析了石墨烯产业发展面临的主要问题，并在深入研讨石墨烯产业知识产权建设和保护、石墨烯标准、沿着终端应用构建完善产业链、推动石墨烯产品首批次应用示范等热点难点问题的基础上，凝练了2016－2017年石墨烯产业化推进重点，提出了促进产业发展的措施建议。座谈会还研讨了拟建石墨烯创新中心的使命功能定位和组建运营模式。

我国首个外资石墨烯企业落户青岛国际石墨烯创新中心。韩国独资企业“青岛新韩标准石墨烯新材料科技有限公司”揭牌成立。韩国标准石墨烯公司是韩国政府石墨烯倡议领头公司，在世界石墨烯技术领域处于领先地位。

□ 工信部原材料司召开石墨烯产业发展座谈会

□ 中国科学技术大学设计出一种高性能超级电容器电极材料

□ 重金属污染物吸附新材料成功研发

□ 青岛成立国内首家外资石墨烯企业

□ 石墨烯薄膜可冷却高功率电子器件

□ 乌克兰科学家发现三维石墨烯新形式：碳蜂窝体

□ 工信部原材料司召开石墨烯产业发展座谈会

日前，为推进落实《工业和信息化部发展改革委科技部关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》（工信部联原﹝2015﹞435号），培育壮大石墨烯产业，加快石墨烯材料规模化生产和产业化应用，工业和信息化部原材料工业司在北京组织召开石墨烯产业发展座谈会。

北京市经济和信息化委员会、黑龙江省工业和信息化委员会、江苏省经济和信息化委员会、宁波市经济和信息化委员会、深圳市经济和信息化委员会、青岛高新技术产业开发区、无锡惠山高新技术创业服务中心、石墨烯产业技术创新战略联盟、北京大学、清华大学、中科院宁波材料所、北京航材院、江南石墨烯研究院、深圳石墨烯研究院、重庆墨希科技、青岛华高能源、宁波中车新能源、深圳烯旺新材料等单位的代表与会。工业和信息化部原材料工业司副巡视员吕桂新，工业和信息化部规划司代表出席会议。

与会代表交流了本地区、本单位石墨烯材料开发进展、规模化生产和产业化应用情况，分析了石墨烯产业发展面临的主要问题，并在深入研讨石墨烯产业知识产权建设和保护、石墨烯标准、沿着终端应用构建完善产业链、推动石墨烯产品首批次应用示范等热点难点问题的基础上，凝练了2016－2017年石墨烯产业化推进重点，提出了促进产业发展的措施建议。座谈会还研讨了拟建石墨烯创新中心的使命功能定位和组建运营模式。

□ 中国科学技术大学设计出一种高性能超级电容器电极材料

近日，中国科学技术大学教授朱彦武课题组开发设计了一种三维分级多孔碳材料，作为超级电容器电极时，展示出优异的电化学储能行为。相关研究成果发表在5月3日的AdvancedMaterials 上。论文第一作者为课题组的硕士生徐进。

朱彦武团队前期通过氢氧化钾活化微波剥离的氧化石墨烯，制备出优异的超级电容器碳电极材料，但密度相对较低。基于前期工作，该团队利用聚氨酯海绵作为模板，同时吸附氧化石墨烯以及氢氧化钾作为活化前驱体。由于石墨烯片层无法进入海绵微孔而覆盖于海绵骨架表面，氢氧化钾则在微孔内部富集；在对前驱体进行高温处理时实现了“自内而外”的活化过程，得到了一种骨架表面完整而内部多孔的三维多孔碳材料。

用此材料作超级电容器电极时，质量能量密度和体积能量密度分别可达89 Wh kg-1和64 Wh L-1；由于此三维结构可提供优异的离子输运能力，骨架表面的石墨烯片层可提供良好的电子电导，而充沛的微孔又可以实现离子的高性能存储，该材料展现出优异的双电层吸附行为（有机电解液中比电容最高为207F/g，水基电解液中最高401F/g）。在获得高性能的同时，还得到了实用化的电极密度（0.72 g/cm3），为超级电容器材料的设计和应用研究提供了新的研究思路。

该工作得到了青年千人计划、自然科学基金委和能源材料化学协同创新中心等经费来源的支持。

□ 重金属污染物吸附新材料成功研发

日前，从中科院合肥物质研究院获悉，该单位固体所环境与能源纳米材料中心在重金属污染物治理领域的研究取得重要进展，成功制备出了三维石墨烯/二氧化锰复合气凝胶材料，该材料对重金属有很好的去除性能。相关研究成果已发表在英国皇家化学会期刊《材料化学杂志A》上。

目前，治理重金属污染的方法有很多，其中吸附法因简单、高效、污染小等优点，被认为是最有前景的处理方法。但传统吸附剂材料都存在吸附量低、易团聚、极易产生二次污染、分离困难和循环性能差等瓶颈问题。针对上述问题，该研究团队以石墨烯材料为原料，制备出三维石墨烯气凝胶材料，然后以该材料为模板沉积二氧化锰，制备出了三维石墨烯/二氧化锰复合气凝胶材料，其中二氧化锰呈薄片状，均匀分布在石墨烯的表面。所获得的复合气凝胶能高效去除污染水体中的Cu（II）、Cd（II）和Pb（II）离子等，其吸附动力学符合准二级模型。

据介绍，这种材料增强的吸附性能，主要来源于三维石墨烯/二氧化锰复合气凝胶中大量的含氧官能团对重金属离子的络合，以及层状二氧化锰与重金属离子的离子交换作用。此外，该气凝胶材料还具有良好的循环稳定性，经过8次的吸—脱附实验后，其吸附效率仍可达到初始吸附容量的98%。因此，三维石墨烯/二氧化锰复合气凝胶材料的设计合成为重金属污染物的治理提供了崭新的思路和技术支撑。

□ 青岛成立国内首家外资石墨烯企业

我国首个外资石墨烯企业落户青岛国际石墨烯创新中心。昨日，在高新区举行的“首届中韩（青岛）石墨烯产业合作论坛暨项目对接会”上，韩国独资企业“青岛新韩标准石墨烯新材料科技有限公司”揭牌成立。韩国标准石墨烯公司是韩国政府石墨烯倡议领头公司，在世界石墨烯技术领域处于领先地位。此次成立青岛新韩标准石墨烯新材料科技有限公司，希望以青岛高新区为切入点，建设大规模石墨烯生产工厂，将其多样化的石墨烯及石墨烯下游产品销售到山东省乃至全中国，并将在中国寻找石墨烯新材料研发企业达成合作，共同在电子产品、电池电容、3D打印、涂料、汽车、船舶等领域开发新产品并推向市场。而作为青岛市发展石墨烯产业的先行区和示范区，高新区成立了国内首个国际石墨烯创新中心，设立了1亿元的国内首支石墨烯天使投资基金，并获批“国家青岛石墨烯及先进碳材料特色产业基地”。高新区希望以此次活动为契机，建立“中韩石墨烯联合创新中心”，搭建中韩石墨烯产业新的全方位的链接平台。活动中，中韩双方企业还就石墨烯在超电、锂离子电池、复合材料、涂料、橡胶轮胎等应用领域进行了对接与洽谈，达成合作意向。

□ 石墨烯薄膜可冷却高功率电子器件

随着设备和组件变得越来越小，在未来超高效电子系统的开发中，电子和光电子的散热是一个严重问题。现在，瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员开发出一种通过功能化石墨烯纳米薄片高效冷却电子器件的技术，或可为解决这一问题铺平道路。相关研究成果发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上。

在实验中，科学家研究了被固定在石墨烯纳米微片层界面和边界上形成共价键的大量分子，他们还通过使用光热反射测量技术，演示功能化改进的热耦合现象，以证明界面热阻。结果发现，采用基于不同功能化氨基和基于叠氮硅烷分子优化膜的热传导，热转换率可比未经处理的系统提高76%以上，这主要是通过引入功能化分子而使接触的电阻急剧减少所致。

分子动力学模拟和计算显示，经过官能化的层，束缚了低频声子在横截面的散射，但反过来通过恢复长弯曲声子寿命，从而增强了结合薄膜的竖截面热传导。结果表明，这种电子设备提供了潜在的热管理解决方案。

该大学从事电子产品生产研究的约翰·刘教授指出：“采用基于石墨烯纳米薄片的膜，可使电子和其他电力设备实现高效热传输，这或许是一个有效的解决方法，相关研究成果正越来越接近中试生产阶段。未来可将这种石墨烯薄膜集成到微电子设备和系统中，用于冷却高效发光二极管、激光和射频组件，这将为研制更快更小、高效节能的高功率电子产品铺平道路。”

□ 乌克兰科学家发现三维石墨烯新形式：碳蜂窝体

目前已知的碳同素异形体有钻石、石墨、富勒烯和碳纳米管。最近乌克兰哈尔科夫低温物理技术研究所的科研人员却研究合成出碳的新变体——碳蜂窝体，这一发现立即吸引了世界科学界的关注。
这种变体由于其形状特殊，类似于蜂窝而被命名为碳蜂窝体。低温电子衍射和高分辨率电子显微镜与结构建模结合表明，他们合成的物质通过了通道渗透，这些通道壁是由石墨烯层形成。碳蜂窝体的首批样品是以膜的形式获得的，膜中的蜂窝通道形成随机网格。为了获得固定大小通道的常规周期结构，今后还需进一步研究较好的合成控制方法。
乌克兰科学家发现的这种结构具有较高能力，而且积累了大量惰性气体(氪、氙)和二氧化碳。他们发现这种储氢新结构远远超过理论上纳米管可以实现的水平。这种新蜂窝结构的特点还远不止这些，其独特的功能在于结构的适应性，即与其它碳形式共生，利用它们可作为建筑材料或者形成复杂复合化合物。金属原子或者化合物原子填满蜂窝通道赋予材料独特的电和磁性质，这一切都使得蜂窝结构在微电子学和纳米电子学中的应用前景广泛。
乌克兰哈尔科夫科研人员的研究结果发表在美国科学杂志2016年2月5号的《PhysicalReview Letters》上。