中国粉体网讯

（一）应用及产业进展

1、工信部发布《军用技术转民用推广目录（2018年度）》，含：电弧法碳纳米角、石墨烯新材料、石墨烯重防腐涂料体系等

北京清大际光科技发展有限公司开发出用物理电弧剥离法制备出1～3层碳纳米角、石墨烯、富勒烯、碳纳米管和纳米金属镁、3D打印等新材料。2013年研制成功第一条量产物理电弧剥离碳纳米角、石墨烯生产线。2015年通过北京市环评，实现落地批量生产。

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北京清大际光科技发展有限公司使用直流电弧法，用氨气和氦气的混合气作为反应气氛，制得氮掺杂石墨烯。采用该石墨烯的制备方法，在低压力和小电流下即可高产率制备氮掺杂石墨烯，生产安全性高。制得的石墨烯纯度在97％以上，经透射电子显微镜表征，其层数大多在2-6之间，石墨烯片的大小在100-200纳米之间，层间距约为0.4纳米。生产的氮掺杂石墨烯在催化剂载体、锂离子电池及导电薄膜等方面具有很好的应用前景。

湖南航天三丰科工有限公司针对武器装备在海洋恶劣环境下的腐蚀防护难题，以石墨烯纳米新材料为基础，研发构建了新一代石墨烯重防腐涂料体系，产品充分利用石墨烯纳米片状结构的导电性与屏蔽性，通过石墨烯与锌粉形成锌烯导电网络的方式，获得同时具备优异的电化学保护性能与屏蔽性能的重防腐涂层材料。 石墨烯重防腐涂料体系产品在武器装备领域的有效应用，极大提升了武器装备在严酷恶劣环境下的腐蚀防护能力，提升了装备服役状态。

2、石墨烯-铝燃料电池面世

中科院宁波材料所应用石墨烯对空气阴极催化剂材料进行改性复合，大幅度提升了电池电化学性能。目前，这一电池已实现了批量生产，即将被应用于宁波通信基站的备用电源中。这一电池系统具有能量密度高、安全、可循环、环保无污染等优点。测评显示，安装了车载“充电宝”的新能源汽车，能大幅度提升行驶里程；通信基站使用铝燃料电池后，遇到地震、台风等恶劣天气时可及时供电。但由于功率受限，目前的铝燃料电池仍无法替代目前的新能源汽车动力电池，特别是加速、爬坡性能跟不上。

3、我国科学家成功研制出超强功能型三维石墨烯抗菌防雾霾口罩

近期，中国科学院上海硅酸盐研究所科学家带领科研团队，成功研制出超强功能型三维石墨烯抗菌防雾霾口罩。这是我国科学家首次将三维石墨烯用于防雾霾口罩中，权威检测部门检测PM2.5过滤效率达99.6%。该口罩采用了最新尖端材料三维石墨烯无纺布滤芯，具备超强的过滤吸附和抗菌性，其口罩的核心滤材技术已申请专利。据悉，这种三维石墨烯口罩已经产业化生产，第一批5万只在烯之物电商平台上线不到一周就已售罄。

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4、石墨烯“黑科技”闪耀新材料博览会

11月下旬，2018中国(宁波)国际新材料科技与产业博览会在宁波举行，石墨烯作为前瞻性、颠覆性的化工 “黑科技”，受到与会代表和观众的重点关注。除了石墨烯电热转化展品，展会上还展出了用于世界最高输电高塔的石墨烯改性重防腐涂料、智能手机使用的石墨烯散热材料以及新能源汽车的石墨烯电池产品等。展会同期还举办了2018宁波石墨烯产业发展论坛，论坛围绕石墨烯产业关键共性技术和前沿技术开展专题研讨，中国工程院院士薛群基，中国科学院院士成会明、刘忠范，中国科学院宁波材料技术与工程研究所所长黄政仁等行业专家在论坛上共话石墨烯产业发展。

5、石墨烯领域顶级专家北京房山论剑

近期，2018京津冀石墨烯大会暨北京石墨烯产业创新中心成果展示、北京房山新材料产业创新发展推介在房山区举办。作为石墨烯及新材料产业的顶级交流平台，此次大会邀请了来自国内外石墨烯领域的顶级专家学者。2010年诺贝尔物理学奖获得者、英国皇家科学院院士、英国国家石墨烯研究院首席技术专家、英国曼彻斯特大学教授康斯坦丁·诺沃肖洛夫，中国科学院院士、北京大学教授、北京市政协副主席刘忠范，国家新材料产业发展领导小组专家咨询委员会主任、中国工程院院士干勇等国内外专家亲临现场，分享各自领域的最新动态和发展思路，并发表了精彩的主旨演讲。

石墨烯发现者康斯坦丁·诺沃肖洛夫发表演讲

6、中国将成为首个将石墨烯装甲用于军事领域的国家

近日，美国战略之页(Strategy Page)网站发表了题为《石墨烯装甲投入应用》的报道：2018年临近岁末，中国宣布说他们正在为新型直-10武装直升机配备轻型石墨烯装甲（石墨烯是一种极薄、极坚固且廉价的碳材料）。这将使中国成为首个将石墨烯装甲用于军事领域的国家。中国开展相关研究已持续10年以上，主要难点在于如何为这种超薄材料开发出廉价可靠的制造工艺。中国几乎没有公布任何关于军用级石墨烯装甲的具体情况，只是说这种装甲既坚硬又轻巧。

美媒报道的石墨烯装甲(Graphene armor)示意图

7、清华大学魏飞教授接受中国粉体网记者专访

尽管碳纳米管研究的时间比石墨烯要长、对其性质研究的深入程度比石墨烯更好，但为什么现在石墨烯看起来要比碳纳米管火爆得多呢？魏飞教授在采访中告诉我们，20来年前，碳纳米管的在学术界研究的热度并不比现在的石墨烯低，也产生了数百家小公司做产业化，但没有像石墨烯这样与太多的社会因素联系。现在大家感觉到石墨烯热度不仅限于科学研究方面，石墨烯在中国之所以热度这么高，是由于将石墨烯这类学术研究与股市、未来产业发展、大众创业、风险投资、地方政府科技发展等等太多非学术的因素关联起来了的“别的原因”。

讲到碳纳米管在中国的产业现状时，魏飞教授直言，与石墨烯相比，碳纳米管虽然没有那么热，但是经过长时间的沉淀积累，很多人对碳纳米管的认知已经很清晰了，而且，从真正的应用角度来讲，碳纳米管在中国科学家及华人科学家的努力下的发展还是很不错的，实现了目前性能最好的晶体管与全碳计算机研究、还在最快速开关的X光管用于心脏CT，碳纳米管透明导电膜用于手机、锂离子电池导电剂等方面实现了产业化，仅其产业成长在国际上都是令人瞩目的，尽管在国内的声音并不多。

（二）科研进展

1、北京大学刘忠范院士Adv. Mater.综述：传统玻璃表面上的石墨烯CVD生长方法和机理

近日，北京大学刘忠范院士（通讯作者）等人在材料领域顶刊Advanced Materials上发表了题为“Direct CVD Growth of Graphene on Traditional Glass: Methods and Mechanisms”的综述。刘院士的团队希望为大家提供在各种商业玻璃上CVD法直接生长石墨烯的技术综合指南。本文从石墨烯在玻璃上生长的基本过程和挑战开始，对于软化点超过1000℃的耐高温玻璃，如石英或蓝宝石玻璃，可以通过碳前体在高温下的非催化热分解实现石墨烯的生长。对于普通玻璃，如钠钙玻璃，其软化点远低于低于石墨烯的生长温度，则发展了熔融床CVD技术。在这种情况下，发现熔融的玻璃表面有利于碳物质的快速迁移，因此大大提高了石墨烯的生长速率。为提升“石墨烯在玻璃衬底上的生长质量，则可以引入金属催化剂，利用金属催化作用实现高品质石墨烯的生长。等离子体增强CVD（PECVD）技术则可以实现玻璃衬底上石墨烯的低温生长。最后从大规模生产“超级石墨烯玻璃”的角度讨论，未来实际应用中面临的挑战。

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2、有机硅改性石墨烯增强环氧防腐耐磨涂层研究取得进展

近期，中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋功能材料团队与北京科技大学腐蚀控制系统工程团队展开合作，在研究员王立平、赵海超及教授李晓刚、张达威的共同指导下，博士生叶育伟等人设计系列实验克服了石墨烯（氧化石墨烯）在溶剂及基体树脂中的团聚问题，成功制备出具有优异防腐耐磨性的石墨烯增强型环氧复合涂层。通过插层溶胶-凝胶化反应制备出了有机硅/石墨烯杂化材料。该石墨烯杂化材料可以均匀分散至水性环氧树脂中，并具有一定的电活性，可在金属基底表面诱导钝化膜的形成，协同抑制腐蚀的发生。

3、新研究发现改进石墨烯材料性能的途径

一项新研究发现，石墨烯的纯度问题可能是限制这种新材料广泛应用的一个障碍。减少石墨烯中的硅污染有望提升其性能表现，充分发挥石墨烯在工业界的应用潜能。澳大利亚皇家墨尔本理工大学研究人员领衔的团队在英国《自然·通讯》期刊上报告说，他们利用最先进的扫描透射电子显微镜对市面上的商用级石墨烯样品进行了原子级别的详细检查，发现其中的硅污染程度很高，而这对石墨稀的性能表现有很大影响。比如，受污染的石墨烯作为电极的性能可比理论预期值低50%。进一步实验发现，虽然直接清除石墨烯中的硅污染难度较大，但只要清除制备石墨烯的原材料——石墨中的硅成分，就能较容易得到高纯度石墨烯。研究人员利用这种方法制备出高纯度石墨烯，并用它们制成大容量电池，以及灵敏度极高的湿度感应器，证实了高纯度石墨烯的优异表现。

4、石墨烯泡沫孔片网络拓扑模型成功构建

近期，中国科学院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所仿生机器人与智能材料实验室研究员王晓杰团队博士潘斗兴与中科院力学研究所博士王超合作，通过细致研究石墨烯泡沫铰链和缺陷的SEM镜像，在准二维石墨片模型基础上，成功构建了一种同时含有本征孔和铰链键的三维孔片网络拓扑模型。他们通过引入铰链键力场参数和孔片比特征几何量，借助粗粒化动力学方法，合理地实现了对拟真实石墨烯泡沫力学行为的有效评估。

含有本质孔与铰链键的孔片拓扑网络模型，其中，b-I,II是与SEM镜像的对照图

5、硅烯表面上单层石墨烯“保护层”的构筑及其异质结构研究获进展

近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理与器件实验室研究团队的李更、张礼智（共同第一作者）和杜世萱（共同通讯作者）等将STM实验与理论计算相结合，在构筑单层石墨烯“保护”的硅烯及其异质结构的研究中取得新进展。相关工作发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。

信息来源：工信部、中科院相关院所、中国化工报、新华网、参考消息网、经济网、北京晨报、宁波日报、材料人公众号等