特種石墨烯粉體

第六元素聯(lián)合創(chuàng)始人、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)朱彥武教授研究團(tuán)隊(duì)通過對富勒烯C60分子晶體進(jìn)行電荷注入，在常壓條件下構(gòu)建了C60聚合物晶體以及長程有序多孔碳晶體，并實(shí)現(xiàn)了其克量級制備。1月12日，研究成果發(fā)表于國際前列學(xué)術(shù)期刊《NATURE》。該研究得到了江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃前瞻類項(xiàng)目的支持，第六元素董事長瞿研博士為此重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。在2月20日召開的2023“科創(chuàng)中國”年度會議上，中國科協(xié)正式發(fā)布2022年“科創(chuàng)中國”系列榜單。經(jīng)初評、終評，遴選出先導(dǎo)技術(shù)榜、新銳企業(yè)榜、融通創(chuàng)新組織榜、創(chuàng)業(yè)就業(yè)先鋒榜等項(xiàng)目410個(gè)。常州共有8家企業(yè)（項(xiàng)目）上榜，入選數(shù)量位列全省試點(diǎn)城市***。其中，常州第六元素憑借“薄層石墨烯粉體的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目成功入選“科創(chuàng)中國”先導(dǎo)技術(shù)榜（先進(jìn)材料領(lǐng)域）。常州第六元素?fù)碛惺┪⑵娜毕菪迯?fù)/比表面可控技術(shù)。特種石墨烯粉體

石墨烯是一種以碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。具備低溫遠(yuǎn)紅外功能，集***抑菌、抗紫外線。石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使其對周圍的環(huán)境非常敏感，是電化學(xué)生物傳感器的理想材料。由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性，石墨烯制作的晶體管在接近單個(gè)原子的尺度上依首念頌然能穩(wěn)定地工作。石墨烯具有質(zhì)量輕、高化學(xué)穩(wěn)定性和高比表面積等優(yōu)點(diǎn)，使之高裂成為儲氫材料的比較好候選者。石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵，并有如下的特點(diǎn)：碳原子有4個(gè)價(jià)電子，其中3個(gè)電子生成sp2鍵，即每個(gè)碳原子都貢獻(xiàn)一個(gè)位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰者鄭原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態(tài)。研究證實(shí)，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每兩個(gè)相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個(gè)碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵，因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。新型石墨烯什么價(jià)格可應(yīng)用于電機(jī)、變壓器、電力電纜、電氣柜、新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電、電觸頭材料等領(lǐng)域。

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(gè)原子層厚度的準(zhǔn)二維材料，所以又叫做單原子層石墨。英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機(jī)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(xué)獎。石墨烯常見的粉體生產(chǎn)的方法為機(jī)械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產(chǎn)方法為化學(xué)氣相沉積法（CVD）。由于其十分良好的強(qiáng)度、柔韌、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)特性，在物理學(xué)、材料學(xué)、電子信息、計(jì)算機(jī)、航空航天等領(lǐng)域都得到了長足的發(fā)展。

溶劑剝離法的原理是將少量的石墨分散于溶劑中，形成低濃度的分散液，利用超聲波的作用破壞石墨層間的范德華力，此時(shí)溶劑可以插入石墨層間，進(jìn)行層層剝離，制備出石墨烯。此方法不會像氧化-還原法那樣破壞石墨烯的結(jié)構(gòu)，可以制備高質(zhì)量的石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的產(chǎn)率比較高(大約為8%)，電導(dǎo)率為6500S/m。研究發(fā)現(xiàn)高定向熱裂解石墨、熱膨脹石墨和微晶人造石墨適合用于溶劑剝離法制備石墨烯。溶劑剝離法可以制備高質(zhì)量的石墨烯，整個(gè)液相剝離的過程沒有在石墨烯的表面引入任何缺陷，為其在微電子學(xué)、多功能復(fù)合材料等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的應(yīng)用前景。缺點(diǎn)是產(chǎn)率很低。主要用于鋰離子電池、涂料、油墨、塑料、橡膠等領(lǐng)域。

石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp雜化軌道成鍵，并有如下的特點(diǎn):碳原子有4個(gè)價(jià)電子，其中3個(gè)電子生成sp鍵，即每個(gè)碳原子都貢獻(xiàn)一個(gè)位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態(tài)。研究證實(shí)，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每兩個(gè)相鄰碳原子間的鍵長為×10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個(gè)碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環(huán)類似)，因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm/(V·s)，這一數(shù)值超過了硅材料的10倍，是已知載流子遷移率比較高的物質(zhì)銻化銦(InSb)的兩倍以上。在某些特定條件下如低溫下，石墨烯的載流子遷移率甚至可高達(dá)250000cm/(V·s)。與很多材料不一樣，石墨烯的電子遷移率受溫度變化的影響較小，50~500K之間的任何溫度下，單層石墨烯的電子遷移率都在15000cm/(V·s)左右。另外，石墨烯中電子載體和空穴載流子的半整數(shù)量子霍爾效應(yīng)可以通過電場作用改變化學(xué)勢而被觀察到，而科學(xué)家在室溫條件下就觀察到了石墨烯的這種量子霍爾效應(yīng)。常州第六元素?fù)碛惺纳疃炔鍖雍透呓怆x率的制備技術(shù)。新型石墨烯什么價(jià)格

石墨烯導(dǎo)電漿料應(yīng)用于鋰離子電池導(dǎo)電劑添加劑，抗靜電涂層等領(lǐng)域。特種石墨烯粉體

可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量石墨烯的大量制備，同時(shí)也為兼具特定構(gòu)造、性能和運(yùn)用的石墨烯三維體材質(zhì)的制備提供了一個(gè)基本思路。近日，我所納米與界面催化研究組（502組）金立、傅強(qiáng)和包信和等研究人員與中科院金屬所成會明研究員***的研究小組協(xié)作，運(yùn)用本組近來研制的深紫外激光光電子發(fā)射顯微鏡（DUV-PEEM）系統(tǒng)對單層石墨烯生長過程和構(gòu)造開展了研究，并成功發(fā)現(xiàn)，在Pt表面上運(yùn)用化學(xué)氣相沉積法(CVD)生長取得的毫米尺寸的單層石墨烯中，具凹角分界的石墨烯片層為多晶構(gòu)造，存在不同的晶格傾向，而只有凸角分界的石墨烯片層則具理想的單晶構(gòu)造。該方式作為一個(gè)**主要的判據(jù)，確證了運(yùn)用CVD方式能取得大面積、單層、單晶石墨烯。該成果近日刊出在《自然-通訊》NatureCommunications上（(2012)/ncomms/journal/v3/n2/full/）。我所深紫外激光光發(fā)射電子顯微鏡（PEEM）研制是國家關(guān)鍵科研配備研制項(xiàng)目（“深紫外全固態(tài)激光源關(guān)鍵科研配備研制”）資助下得到的**主要成果。特種石墨烯粉體