第六元素聯(lián)合創(chuàng)始人,、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)朱彥武教授研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)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(zhǎng)程有序多孔碳晶體,,并實(shí)現(xiàn)了其克量級(jí)制備。1月12日,,研究成果發(fā)表于國(guó)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(lèi)項(xiàng)目的支持,第六元素董事長(zhǎng)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(kāi)的2023“科創(chuàng)中國(guó)”年度會(huì)議上,,中國(guó)科協(xié)正式發(fā)布2022年“科創(chuàng)中國(guó)”系列榜單。經(jīng)初評(píng),、終評(píng),,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(guó)”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(duì)周?chē)沫h(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(chǔ)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(mǎn)狀態(tài),。研究證實(shí),石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3,,每?jī)蓚€(gè)相鄰碳原子間的鍵長(zhǎng)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(chē),、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(guó)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(jiǎng)。石墨烯常見(jiàn)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(zhǎng)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(zhǎng)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(huì)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(guò)程沒(méi)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(mǎn)狀態(tài),。研究證實(shí),石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3,,每?jī)蓚€(gè)相鄰碳原子間的鍵長(zhǎng)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(lèi)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(guò)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(guò)電場(chǎng)作用改變化學(xué)勢(shì)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(huì)明研究員***的研究小組協(xié)作,運(yùn)用本組近來(lái)研制的深紫外激光光電子發(fā)射顯微鏡(DUV-PEEM)系統(tǒng)對(duì)單層石墨烯生長(zhǎng)過(guò)程和構(gòu)造開(kāi)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(zhǎng)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(guó)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