这不,又重大突破了:
我国石墨烯研发取得重大突破 9股将井喷
发布时间2014-4-20 益盟操盘手手机版
陕西师大一团队在纳米石墨烯的设计合成研究方面取得突破
近日,陕西师范大学化学化工学院教授魏俊发领衔的研究团队在纳米石墨烯的设计合成研究方面获得突破,有关研究成果最近在国际顶级化学期刊《美国化学会志》上全文(Article)发表,并被选为封面文章。
纳米石墨烯(Nanographenes,简称NGs)是石墨烯、碳纳米管和富勒烯等碳纳米材料结构的一部分,具有特殊的网格结构和重要的物理化学性质,在新型分子电子器件包括下一代分子计算机、有机太阳能电池、柔性显示器、有机发光二极管、有机纳米导线等领域具有巨大的应用潜力。同时,纳米石墨烯分子具有确定的边缘结构,也是研究石墨烯的样板,对研究石墨烯的结构、性质具有重要的理论价值。因而,近年来国际上有关纳米石墨烯的研究十分活跃。然而,化学合成复杂纳米石墨烯如六苯并蒄等仍然具有很大的困难和挑战性。
据了解,该课题组提出一种新颖的合成概念——共价自组装(Covalent Self-sorting Assembly,CSA),作为蒄类(Coronene-based)纳米石墨烯分子合成路线的核心合成策略。这种新的合成策略突破了文献报道的需要先合成与最终产品分子骨架相同的多苯齐聚物、再氧化脱氢成环生成纳米石墨烯的既有方法,使复杂的蒄基纳米石墨烯分子包括六苯并蒄及其杂环类似物和六苯并晕蒄等的从头合成(Bottom-up synthesis)路线缩短为仅仅两步,在关键步骤——共价自组装反应——中连续发生了12个或18个反应。合成原料简单易得,各合成反应收率优异,是一种非常简捷、高效的合成方法。该方法使六苯并蒄等成为最容易合成的纳米石墨烯之一,为化学和材料科学界合成大尺寸复杂纳米石墨烯提供了一种简便和易于掌握的工具。
利用此方法,该研究团队成功合成了三个系列共30种C3-对称的多取代新型纳米石墨烯分子,并获得了各系列中代表性化合物的单晶X-射线结构,其中25环纳米石墨烯是目前经X-射线结构分析确定的、最大的全苯型纳米石墨烯。
该方法合成的这些纳米石墨烯分子上具有多种可修饰取代基,这使它们成为进一步构筑π-共轭体系更大的纳米石墨烯的新起点。同时,该研究工作所建立的合成方法也为其他更大、更复杂的纳米石墨烯以及相关的星型分子、树状大分子、超分子等有机纳米材料提供了新的合成思路。所合成的纳米石墨烯具有良好的物理化学性质,为有机半导体材料、发光材料、太阳能电池、发光二极管等分子器件的研究奠定了基矗
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济南墨希公司成功研发全球首例石墨烯矿物涂料
欧盟委员会曾宣布将石墨烯加入“未来新兴旗舰技术项目”,将在未来10年投入10亿欧元。石墨烯已在国内外资本市场抛起轩然大波。有专家预测石墨烯作为革命性的新材料,未来将撬动至少千亿级的产业链。
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是目前世上最纤雹电阻率最小却也是最坚硬的纳米材料,是一种优秀的化学稳定剂,拥有高能量密度、高能效、阻燃效应。其厚度不超过单个碳原子,从任何方面讲都可以视为是二维结构。
纯石墨烯是透明的,这一特性可用来发展出更雹导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于其二维特性,石墨烯拥有称为“分离电荷”的特性。这一特性对开发下一代电脑至为重要。它使量子电路和阴离子电路方面的发展成为可能。
随着石墨烯价值不断攀升,众多有前瞻性的企业加入到研发石墨烯的大潮中,济南墨希新材料科技有限公司就是其中的佼佼者。
济南墨希新材料科技有限公司是中国与西班牙的合资企业,注册资金1500万元,公司致力于石墨烯产品的研发、实际应用与工业化生产,推动石墨烯产业的发展。济南墨希公司入股Graphenano S.L.公司研发中心,共享其超强的科研实力与高水平的生产技术,在石墨烯应用的众多领域深入的研发,使科技成果转化产品。济南墨希公司在涂料、电缆、树脂和体育运动产品四大领域取得重大突破。
目前济南墨希与西班牙研发中心共同研发出全球首例石墨烯矿物涂料—Graphenstone格芬石墨烯矿物涂料,它是在千年传统制作工艺的基础上,将西班牙独有天然矿物材料与最新纳米材料石墨烯结合,生产出的最新一代高端纳米涂料。与传统涂料相比,除具有传统涂料的特性外,更具备无机物特性,涂膜与基质相同,具有安全环保,防水透气、耐碱、耐污防火、耐候性佳,不褪色,抗菌防霉,不会造成二次污染等特性。
格芬石墨烯矿物涂料中添加的石墨烯纳米纤维会在涂料中形成纳米网状架构,赋予其天然成分所不具备的坚实性和牢固的骨架,涂料的附着力更加牢固,更具有超耐久性,使得涂料耐擦洗,抗裂纹;同时对损坏砂浆的大气侵蚀因素形成一道不可逾越的屏障,在极端条件下,依然可以发挥其优良的性能,不会产生龟裂;由于石墨烯为优良热导体,散射99%红外线和85%的紫外线,可以达成节能降耗、保温隔热的功能;因其独特的配方和纳米技术,还能减少声传播,起到降低噪音的效果,是古建筑修复、医院、酒店、学校、高档建筑、别墅等场所的最佳选择。
格芬石墨烯矿物涂料(内、外墙涂料,导电涂料)已经引进中国市场,石墨烯防腐涂料也进入了最后检测阶段,预计7月份量产。
济南墨希公司常务副总高飞透露,在复合材料开发领域,由于石墨烯纳米纤维具备优异的机械性能和电导、热导特性。拥有石墨烯纳米纤维在塑料、橡胶等聚合物基体中均匀分散技术的济南墨希,使得石墨烯在复合材料方面的应用研究取得重大突破。比如该公司批量生产的添加石墨烯纳米纤维的橡胶防爆子弹,与传统防爆子弹相比,降低了热膨胀系数,同时有效提高其速度与精准度。
济南墨希还与西班牙CATLIKE公司合作,生产新型石墨烯头盔。添加石墨烯的头盔更加轻盈,结构和强度更加优化,同时节约原材料,降低部分生产成本。
目前济南墨希公司的石墨烯在聚丙烯(PP)、尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、ABS树脂,环氧树脂(航空航天、飞机),酚类(防火),聚酯(质量小可用于汽车造船),环氧树脂,呋喃树脂等树脂塑料中的应用已经成熟,在提高材料的耐磨性能、抗静电性能,阻燃、强度及柔韧性上取得较大成果;
高飞介绍说,Graphenano是唯一一家能够在铜箔双面镀膜,拥有3D涂覆技术的石墨烯公司。其产品层数可控(单层、双层或某多层),面积可控,现有设备可制作50*无限长大小石墨烯薄膜,也可根据客户需求制备更大面积的石墨烯薄膜,因为合成成本低,工艺得到简化,使得石墨烯具有斥水的性质,同时遇水会结团,从而使得石墨烯使用受到限制。目前公司已经从技术上突破了这个瓶颈,应用效果显著。经过该工艺优化,石墨烯能够很均匀的分散于水及其它有机溶剂,并且不产生结块,性能稳定,这一技术,开创了行业先河,使产品遥遥领先。
Graphenano首席科学家Jose Luis教授指出,石墨烯的研究应当以实际应用和产业化为最终目标,只有产、学、研相结合,才能更快更好的使石墨烯这种伟大的材料应用到各个领域,给人们带来更美好的生活。
高飞表示, 济南墨希将与Graphenano紧密合作,依托西班牙的科研实力及石墨烯应用成果,共同推进石墨烯产业在中国的发展。(大公网)
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全球第3条100吨石墨烯生产线于5月底在河北投产
全球第三条100吨石墨烯生产线将于5月底在河北省投产,或将引发电动汽车领域一场革命
石墨烯量产——突破锂电“致命缺陷”
阅读提示
或许有一天,你会把触屏平板电脑三折两叠塞进口袋;用几秒钟将手机充满电,用上半个月不用再充;乘坐超轻型飞机,驾驶轻型汽车,甚至登上人类梦想的上万英里的太空电梯……
所有这些美妙梦想,都来源于一种特殊材料——石墨烯。
“石墨烯是一种以石墨为原料的纳米材料,它是迄今为止世界上已知材料中最轻、最雹最硬的韧性材料,具有高导电、高强度、高导热、高比表面积等特点。”4月2日,长期关注石墨烯发展的唐山建华实业集团总裁孟英表示,这种超凡的新材料必将在电动汽车、电子信息等多个领域带来革命性变革,有望成为下一个万亿级的产业。
“我们率先研发出一种新的石墨烯制备方法,适用于低成本大批量规模生产。”自去年年底,建华实业在我省投产首条年产50万克石墨烯生产线之后,目前一条年产100吨的生产线正在紧张组装中,将于5月底正式投产。对于这一令人期待的石墨烯量产技术新突破,孟英感到,它将为新型工业化发展带来巨大空间。
5小时到30分钟的颠覆
破解锂电池充电瓶颈,掀起电动汽车领域革命
充电仅需5小时便可行驶500公里,今年年初,特拉斯在国内的上市可谓是“冬天里的一把火”,掀起电动汽车领域的一场革命。
虽然电池技术向前迈出一大步,但仍存在跑上一会儿需要停下来充5小时电的尴尬,充电时间长依然是锂电池难以逾越的鸿沟。被视为汽车未来发展方向的电动汽车,因为无法解决这道瓶颈难题,多年来一直在推广道路上举步不前。
“这扇大门,将由石墨烯开启。”和很多业内专家一样,孟英非常看好石墨烯在能源领域的应用,公司的科研团队正在进行石墨烯基超级电容和电池的研发。石墨烯电池一旦问世,有望将电池容量增加1.5倍,充电时间缩短至几十分钟。使用石墨烯基超级电容替代电池,充放电时间最短甚至可以达到几秒钟。
1克到500吨的突破
石墨片剥离出石墨烯微片,打败产业化拦路虎
今年3月初首次到广东与一家电池企业洽谈合作,孟英仅凭一桶180克的石墨烯微片样品,不费吹灰之力就敲开了合作的大门。看到这桶样品,广东方面负责人当时就“惊呆了”,没等孟英开口介绍就主动要求开展合作。
“与实验室以1克为计量单位相比,这一桶样品无疑是天文数字,具备大规模生产能力是促成双方合作的最重要因素。”孟英认为,“高质量、低成本宏量生产工艺是当前石墨烯实现产业化、进入应用领域的关键。”
目前,建华实业集团石墨烯年产量达到50万克,年产100吨的石墨烯生产线也将于5月底投产,各种性能在同行产品中名列前茅。同时,该公司二期年产500吨的生产线已完成了生产工艺设计工作,正在筹划年底前在曹妃甸开工建设。
那么,石墨怎么才能变成石墨烯?“由于石墨片层与层之间作用力较弱,我们常见的石墨烯大部分都是由石墨片剥离而成。”孟英介绍说,用胶带黏出石墨烯的办法显然不适合工业化生产。目前业界主要有化学气相沉积法、氧化还原法、热解碳化硅法等石墨烯批量制备技术,但全球只有少数几家企业可以进行工业化生产。
从2009年开始知道石墨烯至今,孟英一直在试图找出已有制备技术不能量产的原因。经过几年研究,他的团队在氧化还原法的基础上独辟蹊径,对已有制备技术进行了变革,设计了具有自主知识产权的生产工艺和装备,使大规模生产成为现实。(河北新闻网)
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金路集团 (
000510 )
金路集团是以生产销售聚氯乙烯树脂、烧碱为主的公司,变身石墨烯概念股,是因为与中国科学院金属所达成的一项协议,双方决定在石墨烯研发及产业化方面开展合作。金路集团负责提供研发经费。中科院金属所负责石墨烯基透明导电薄膜、三维网络散热材料和动力电池用电极材料及产业化三个方面的具体研究开发工作,并提供产业化可行性报告;而金路集团除了负责提供研发经费之外,公司还将组织相关团队进行产业化及市场开发方面的工作。
烯碳新材 (
000511 )
公司主营炭素制品和铁矿石,其中炭素制品包括石墨电极、炭砖、等静压石墨,是国内最大的石墨电极生产企业,产能近20万吨,居亚洲第一,世界第三。公司的炭新材料品种齐全,在炭砖已有多项专利。
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中钢吉炭 (
000928 )
公司是中国最大的综合性炭素制品生产企业,主要有石墨电极,石墨阳极,炭块,特种炭制品,炭纤维制品等。虽然公司目前重点发展处于高速发展的碳纤维项目,还曾表示没有石墨烯及其相关产业的研发和生产,且公司在“十二五”期间内并没有从事石墨烯及其相关产业的计划,但是公司仍被市场视为重要的石墨烯概念股。
华丽家族 (
600503 )
华丽家族大股东南江集团同中科院宁波材料所共同设立宁波墨西科技有限公司,以负责年产300吨石墨烯项目。宁波墨西科技由南江集团及公司股东哲皙投资、中科院宁波材料技术与工程研究所、刘兆平及其研发团队于2012年4月共同实施组建。其中,南江集团与哲皙投资均为公司实际控制人王伟林控制,后者为前者分立后的新设公司。
公司同时表示,墨西科技正在慈溪市慈东滨海区投资建设世界上第一条量产石墨烯生产线,预计将于2013年建成投产。由于该项目为世界上第一条石墨烯生产线,同时石墨烯属于高科技新材料,其产品成熟及产业化还需后续大量的研发和投入。因此,未来一段时间内该项目存在较大的财务风险和市场风险,而作为华丽家族控股股东,暂无将石墨烯项目转让或指定给上市公司的计划。但是,公告并未对报道中敏感的产能问题进行说明。
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中国宝安 (
000009 )
子公司贝特瑞公司在原有石墨技术的基础上,开始了石墨烯的研发和产业化攻关。目前已完成石墨烯制备工艺的小试,正在进行中试,并已提交了该产品相关技术的发明专利申请一项。贝特瑞拥有中国天然鳞片状石墨主要产地之一的黑龙江鸡西石墨矿,未来石墨深加工原材料丰富而且优质。公司鸡西石墨产业园石墨深加工产品年处理茶能3000吨。
南风化工 (
000737 )
公司与清华大学合作碳纳米管生产基地,目前形成日产3600kg、年产120吨、存读达80%以上多壁纳米管生产能力。
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方大炭素 (
600516 )
2011年7月,公司拟以不低于12.16元/股定向增发不超过2.315亿股,募资不超过28.15亿元。用于投资总额约21亿元(定向增发募资18亿元+节余募资3.06亿元)建设3万吨/年特种石墨制造与加工项目,该项目建设期约22个月,税后内部收益率为26.08%,静态投资回收期5.97年,10.2亿投资辽宁葫芦岛10万吨/年油系针状焦工程,该项目建设期约两年,税后内部收益率为18.38%,静态投资回收期6.82年。本次募投项目完成后,公司将建成全球最大的特种石墨生产基地,针状焦及超高功率石墨电极的综合产能也将位居全球炭素企业首位。
特种石墨作为具备多种优良特性的炭素新材料,被广泛应用于半导体,光伏太阳能,电火花及模具加工,核能,冶金,航天等众多领域。未来一段时期内,随着我国半导体,光伏太阳能,电火花及模具加工,核电等产业的加快发展,特种石墨的市场需求将呈现快速增长态势,尤其是大规格,细粒度特种石墨将具有良好的市场前景。优质针状焦则是超高功率石墨电极的主要原材料,目前我国仍主要依赖进口。未来,我国钢铁行业电炉钢比例将逐步提高,尤其是大型超高功率炼钢电炉将明显增加,预计对超高功率石墨电极的需求将快速增长,相应的对优质针状焦需求也将持续增加。同时,公司自身每年对针状焦的需求就达到近10万吨,由于供应不稳定,已成为公司超高功率石墨电极产量的制约因素,也直接影响了公司的盈利能力。
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乐通股份 (
002319 )
公司是国内包装印刷油墨行业的龙头企业之一,是我国珠三角地区唯一同时拥有省名牌产品,省著名商标的油墨厂家,为美国Pantone公司的特许印刷油墨生产商。公司产品以中高档凹印油墨为主,类别涵盖印刷油墨的全部领域,主要应用于饮料包装,食品包装和卷烟包装的印刷,少量产品用于电子制品,建筑装潢等行业。在国内以凹印油墨为主导产品的油墨企业中,销售额仅次于叶氏油墨,位居第二,在本土凹印油墨企业中则排名第一。
力合股份 (
000532 )
2011年6月披露,间接参股的第六元素公司石墨烯生产处于中试阶段,尚没有形成规模化生产能力,短期内不会对公司业绩造成重大影响。公司与第六元素公司关系为,力合股份有限公司==》》江苏数字信息产业园发展有限公司(20%)==》》无锡力合科技孵化器股份有限公司(40%)==》》无锡第六元素高科技发展有限公司(30%)。第六元素公司成立于2010年8月23日,注册资本142.857万元。