在7月13日召開的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及投資論壇上,,多位專家表示,,目前制備石墨烯的技術(shù)工藝還不成熟,,沒有達(dá)到一致性的品質(zhì),,而且成品面積都非常小,不能適應(yīng)工業(yè)化應(yīng)用,。石墨烯整體還在研發(fā)階段,,各國(guó)對(duì)這個(gè)新興材料正處于專利布局期,產(chǎn)業(yè)鏈還沒有形成,,對(duì)石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研機(jī)構(gòu)的研究應(yīng)用,。
石墨烯之所以沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),主要是沒有找到一種適合大規(guī)模生產(chǎn)的方法和途徑,,這也是石墨烯成本居高不下的原因,。目前,石墨烯的主要制備方法包括四種:微機(jī)械剝離法,、外延生長(zhǎng)法,、氧化石墨還原法和化學(xué)氣相沉積法。
諾獎(jiǎng)獲得者海姆和諾沃肖洛夫獲取石墨烯的方法,,被稱之為微機(jī)械剝離法,即直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來,。這一方式至今仍是實(shí)驗(yàn)室獲取石墨烯進(jìn)行基礎(chǔ)研究的重要手段,。該方法得到的石墨烯質(zhì)量高,但尺寸較小,,大小不一,,且極費(fèi)人工,成本很高,,不能滿足工業(yè)化需求,。
外延生長(zhǎng)法所獲得的石墨烯面積較大,質(zhì)量較高,,但缺點(diǎn)是石墨烯的制作成本非常高,,而且生長(zhǎng)條件也很苛刻。這種方法生成的石墨烯不易轉(zhuǎn)移到別的基體上使用,,因?yàn)樵诮饘俦砻嫔洗呋?a href="http://yu-yang.com.cn/zc/0510.html" target="_blank" style="color:#0000ff">長(zhǎng)石墨烯,,再把它轉(zhuǎn)移到適合的基底上,好比在一個(gè)足球場(chǎng)上鋪一層薄薄的保鮮膜,,想讓它平平整整且完好無(wú)損,,難度很大。
氧化石墨還原法是目前成本最低且最容易實(shí)現(xiàn)規(guī)�,;a(chǎn)的石墨烯制備方法,,它的缺點(diǎn)是在氧化還原的過程中,石墨烯的電子結(jié)構(gòu)以及晶體的完整性容易受到強(qiáng)氧化劑的破壞,,進(jìn)而影響石墨烯的分子特性,。
化學(xué)氣相沉積法,,雖然可以制備出大面積的石墨烯,轉(zhuǎn)移到其他基體上使用也不困難,,但質(zhì)量仍有待提高,,且工藝較為復(fù)雜,成本較高,。
對(duì)石墨烯的研究,,中國(guó)起步雖相對(duì)較晚,研究跟進(jìn)卻很快,。截至2012年底,,被SCI收錄的與石墨烯相關(guān)的研究論文已經(jīng)達(dá)到5072篇,超過美國(guó)躍居世界第一,。
“但我們存在兩個(gè)不足,。首先,雖然研究群體大,、成果多,,但突出性、原創(chuàng)性成果較少,。我們采用他人成熟的方法,,始終處于落后位置,重大創(chuàng)新十分有限,,因此要在材料制備方法上尋求突破,。此外,主要集中在基礎(chǔ)研究,,產(chǎn)業(yè)應(yīng)用相對(duì)薄弱,。”中國(guó)科學(xué)院院士高鴻鈞說,,歐洲,、美國(guó)、韓國(guó)等國(guó)企業(yè)介入比較早,,成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化也走在世界前列,。
清華大學(xué)康飛宇教授石墨烯研究團(tuán)隊(duì)的朱宏偉認(rèn)為,目前石墨烯已經(jīng)具備規(guī)�,;a(chǎn)的能力,,但在發(fā)展過程中,仍存在一些問題,。中國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)水平可以支持其產(chǎn)業(yè)化,,但并沒有達(dá)到最好的水平,未來還需有大的突破。而主要的制約因素在石墨烯的制備技術(shù)與理想狀態(tài)仍存在差距,。此外,,他希望國(guó)家能對(duì)石墨烯研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)給予更多的政策扶持。
東南大學(xué)教授,、博士生導(dǎo)師倪振華此前就加速石墨烯科研及產(chǎn)業(yè)化提出五點(diǎn)建議:一是從政府層面引導(dǎo)石墨烯研究的正確方向,;二是通過政策支持加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程;三是盡快著手制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),,爭(zhēng)取獲得話語(yǔ)權(quán),;四是加強(qiáng)行業(yè)間的交流合作,促進(jìn)石墨烯廣泛應(yīng)用,;五是成立相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟,,加強(qiáng)行業(yè)內(nèi)部的協(xié)調(diào)和合作。
近幾年,,石墨烯的興起也引起了中國(guó)政府的重視,,去年工信部發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中的前沿新材料就包含石墨烯。此外,,國(guó)家科技重大專項(xiàng),、國(guó)家973計(jì)劃也部署了一批重大項(xiàng)目。
在2013石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及投資論壇上,,工信部原材料司副司長(zhǎng)高云虎表示,,石墨烯屬于納米材料范疇,在編制新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃的時(shí)候,,石墨烯還沒有目前這樣熱門,產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景也并不明朗,,因此在規(guī)劃文本,、產(chǎn)品目錄中沒有把石墨烯作為主要重點(diǎn),但隨著技術(shù)和應(yīng)用的突破,,下一步會(huì)統(tǒng)籌研究并予以考慮,。
7月13日,中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在北京成立,。聯(lián)盟的成立將有助于整合協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)資源,,建立上下游、產(chǎn)學(xué)研信息,、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等資源共享機(jī)制,,進(jìn)一步提升石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈的整體創(chuàng)新水平和低成本石墨烯的競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,。