石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量評價方法體系研究

石墨烯是一個全新的產(chǎn)業(yè),石墨烯的產(chǎn)品質(zhì)量從用料、生產(chǎn)規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定、到合格評定等貫穿產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)。同時,石墨烯的產(chǎn)品質(zhì)量評價是一個復(fù)雜而多維的問題,材料的形態(tài)和結(jié)構(gòu)、不同的制備工藝、不同的評價方法、不同的應(yīng)用場景等都將會對其質(zhì)量評價造成一定的影響。因此,在石墨烯的科技研發(fā)和相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,亟待從微觀到宏觀構(gòu)建一套完整的石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量綜合識別與評價方法體系,且其內(nèi)容、方向和選擇是靈活多變的,以期實現(xiàn)石墨烯原材料及產(chǎn)品的質(zhì)量控制,為石墨烯原材料的研發(fā)制備提供科學(xué)依據(jù),為石墨烯產(chǎn)品的選材和設(shè)計提供參考,也為供需雙方約定提供可靠依據(jù)。
基于不同形態(tài)石墨烯原材料的檢測方法 
高品質(zhì)的原材料是整個石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)保障,合理有效的檢測石墨烯的微觀性能和結(jié)構(gòu),建立石墨烯材料綜合評估和評價方法體系是保證未來石墨烯應(yīng)用市場供求關(guān)系中石墨烯材料質(zhì)量的基礎(chǔ)條件。目前,石墨烯原材料的形態(tài)主要為石墨烯粉體、石墨烯薄膜以及石墨烯纖維,3種類型石墨烯的合成、性質(zhì)、產(chǎn)品檢測以及應(yīng)用方向由于其形態(tài)的不同而有很大差異,表1為按照石墨烯主要形態(tài)提煉的石墨烯材料代表性關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。

石墨烯粉體是石墨烯產(chǎn)品形態(tài)的一種,由大量單層和少層石墨烯以無序方式相互堆積而成,宏觀上顯示為粉末狀形態(tài),具有粒度小、比表面積大的特點,主要應(yīng)用于防腐涂料、復(fù)合材料、高分子復(fù)合材料、導(dǎo)電油墨等領(lǐng)域。目前,石墨烯粉體已經(jīng)相對成熟,很多石墨烯生產(chǎn)企業(yè)都具備石墨烯粉體的規(guī)模化生產(chǎn)能力
,但是生產(chǎn)出的石墨烯粉體質(zhì)量參差不齊,批次均一性難以把握。商業(yè)化的石墨烯粉體產(chǎn)品應(yīng)集中對石墨烯純度、層數(shù)、厚度、比表面積、粒度、密度等技術(shù)參數(shù)進行表征,然而市場上普遍存在尺寸和層數(shù)不均勻、單層石墨烯含量低、比表面積遠低于理論值、沒有分級等問題,導(dǎo)致下游企業(yè)在選擇石墨烯原材料時,缺乏可靠的判斷依據(jù),應(yīng)用效果較差,無形中增加了試錯成本。
石墨烯薄膜主要用于柔性顯示器、傳感器、電子器件、透明導(dǎo)電薄膜、光電探測器等高端行業(yè),其卓越特性需在石墨烯為完美的二維蜂窩狀單晶純碳材料的狀況下才能實現(xiàn),但是制備工藝問題導(dǎo)致石墨烯薄膜不可避免存在缺陷和污染,因此針對石墨烯薄膜的關(guān)鍵物理化學(xué)特性建立準(zhǔn)確可靠的測量方法同樣極為重要。石墨烯薄膜本身的表征參數(shù)按照重要性先后順序有定性分析、層數(shù)、完整度、缺陷密度/(缺陷濃度)、應(yīng)力、疇區(qū)尺寸,其次還包括微區(qū)覆蓋度、潔凈度、透光率、電導(dǎo)率、方塊電阻等。
石墨烯纖維是一種由石墨烯片層緊密有序排列而成的一維宏觀組裝材料,通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和可控制備,石墨烯纖維能夠?qū)⑹┰谖⒂^尺度的優(yōu)異性能有效傳遞至宏觀尺度,在多功能紡織品、電力電纜、能量采集器、可穿戴能源存儲設(shè)備、傳感器等柔性電子產(chǎn)品領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。Fang等研究發(fā)現(xiàn)石墨烯纖維的結(jié)構(gòu)是由石墨烯單元的凝聚態(tài)決定的,分為高性能的高度凝聚態(tài)和多功能的松散堆疊態(tài),具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、力學(xué)性能和熱學(xué)性能,如圖1所示。

為了擴大石墨烯的研究和應(yīng)用范圍,各種具有不同特點的石墨烯材料及其衍生材料逐漸被發(fā)現(xiàn)和
制備出來,例如石墨烯量子點、三維石墨烯、石墨烯納米帶、石墨烯納米篩、氧化石墨烯、功能化石墨烯、氟化石墨烯等。石墨烯衍生材料因結(jié)構(gòu)上與石墨烯有一定的差異,導(dǎo)致其具有不同的物理、化學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)和機械性能,需要根據(jù)實際情況進行定制化的檢測方案,建立一個適用的質(zhì)量度量方法,為石墨烯生產(chǎn)商和買家之間建立有效溝通,從而搭建健康可靠的供應(yīng)鏈。

基于碳材料及類石墨烯材料的檢測方法 

石墨烯作為一種新型碳材料,憑借其獨特的物理和化學(xué)性質(zhì),在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中展現(xiàn)出了巨大的潛
力,但其研究和開發(fā)的歷史相對較短。石墨烯是sp2雜化碳原子的單層同素異形體,具有二維結(jié)構(gòu),碳的同素異形體還包括零維的富勒烯、一維的碳納米管、三維堆疊結(jié)構(gòu)的石墨(圖2),以及石墨炔;此外,從炭黑到石墨烯,本質(zhì)上而言只是材料的升級換代。碳納米材料由于元素組成一致,在實際檢測過程中部分通用的評價技術(shù),填補了石墨烯標(biāo)準(zhǔn)不足、檢測方法不全的空缺。研究其他碳納米材料的檢測標(biāo)準(zhǔn)和方法,在一定程度上能夠為石墨烯測試技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新提供參考和借鑒,為石墨烯的質(zhì)量評價提供更科學(xué)、全面的檢測評價方法依據(jù)。

其次,石墨烯作為一種二維材料,具有六邊形晶體結(jié)構(gòu),而類石墨烯材料具有與石墨烯類似的結(jié)構(gòu)及革新性能。許多類石墨烯材料(如層狀過渡金屬氧化物、金屬硫族化物和金屬鹵化物)被深入研究,并取得了一定的科學(xué)和應(yīng)用成果,其中六方氮化硼、二硫化鉬、鍺烯、硅烯、磷烯等材料被廣泛研究,并被認(rèn)為具有良好的應(yīng)用前景。石墨烯與類石墨烯材料具有相同的二維結(jié)構(gòu),在一定程度上具有共通的檢測方法,從而為石墨烯材料及產(chǎn)品的檢測提供了新思路。

基于表征手段的檢測方法

原子力顯微鏡可測量石墨烯堆疊的厚度,光學(xué)顯微鏡能夠測試薄片的尺寸,拉曼光譜可提供樣品結(jié)構(gòu)完整性的信息,X射線光電子能譜可以測試碳含量(純度),掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡可用于表征樣品形貌的信息。石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量的檢測不僅需要技術(shù)的支撐,還需要使用相關(guān)的儀器與設(shè)備,儀器設(shè)備在石墨烯檢驗體系中是不可或缺的基礎(chǔ)與前提,圖3為石墨烯材料質(zhì)量評價體系中設(shè)備及對應(yīng)的石墨烯的備檢特性。

為確保石墨烯材料參數(shù)能夠測得出、測得準(zhǔn),在選擇表征方法時通常需要綜合考慮儀器設(shè)備測試的可靠性、精度、檢測限以及表征技術(shù)的原理對石墨烯材料及產(chǎn)品質(zhì)量評估產(chǎn)生的影響,表2羅列了石墨烯層數(shù)相關(guān)檢測方法的原理、優(yōu)缺點及適用范圍。

從表中可以看出,雖然石墨烯層數(shù)有多種檢測方法,但是各類檢測方法均存在一定的局限性。石墨烯的檢測范圍通常為幾個原子層,且檢測結(jié)果受到晶體缺陷、表面吸附、樣品制備、測量條件和數(shù)據(jù)分析等因素的影響。因此,在實際檢測中需要結(jié)合多種檢測方法和手段以提高結(jié)果的準(zhǔn)確性。除表2所列方法外,石墨烯層數(shù)的相關(guān)檢測方法還包括X射線粉末衍射法、等離子激子耦合光譜法、自旋霍爾效應(yīng)法等。

基于石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域的檢測方法 

石墨烯原材料的檢測及識別是為激活下游應(yīng)用市場做準(zhǔn)備,石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用之前,還需要在石墨烯材料落地應(yīng)用于某一領(lǐng)域時,建立合理、統(tǒng)一的識別和評價體系,判斷對應(yīng)關(guān)鍵參數(shù)是否匹配應(yīng)用需求,從宏觀層面進行系統(tǒng)研究,建立一種石墨烯科研應(yīng)用轉(zhuǎn)化的選材方法。例如:制造石墨烯散熱膜的原材料,除了導(dǎo)熱系數(shù)之外,還有電導(dǎo)率、熱膨脹、工作溫度等其他參數(shù)需要控制和調(diào)節(jié);為了滿足應(yīng)用需求,石墨烯薄膜需要轉(zhuǎn)移到特定的襯底表面或者被切割成特定形狀,從而引入了對薄片轉(zhuǎn)移效果(厚度/褶皺)、薄膜潔凈度、尺寸方面的檢測要求;將石墨烯用作鋰離子電池的導(dǎo)電劑時,材料測試更側(cè)重于雜質(zhì)含量、比表面積、穩(wěn)定性、黏度等性質(zhì),而不是缺陷的濃度、單個晶體的厚度、褶皺等;而石墨烯復(fù)合正極材料,會更多地關(guān)注石墨烯材料的尺寸或者孔隙率與電極顆粒尺寸之間的匹配程度。為了確保新材料參數(shù)的適用性,需要對石墨烯材料的尺寸、組成、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等結(jié)構(gòu)和性能進行調(diào)控,有針對性地選擇合適的檢測技術(shù),形成石墨烯材料宏觀物理特性的檢測方法體系,為其在相應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域提供準(zhǔn)確、有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),保證石墨烯在商業(yè)產(chǎn)品中的應(yīng)用在制造和功能方面與現(xiàn)有技術(shù)兼容。
研究表明,供應(yīng)商的產(chǎn)品大多并不適合石墨烯應(yīng)用,加入不合適的石墨烯并不能夠提升產(chǎn)品的性能,有時反而可能引起其他方面性能的降低。在實際應(yīng)用中需要綜合考慮各種因素,通過精確檢測和分析,確定石墨烯產(chǎn)品的成分、性能、使用效果、壽命等宏觀性能,確保加入石墨烯后產(chǎn)品的整體性能得到提升。表3羅列了企業(yè)石墨烯產(chǎn)品的主要測試參數(shù)及產(chǎn)品特性。此外,石墨烯產(chǎn)品的檢測也直觀地解釋了添加高質(zhì)量和適用性強的石墨烯后,產(chǎn)品的使用性能得到顯著增強的原因,凸顯了石墨烯材料的優(yōu)勢,不僅可提升產(chǎn)品的市場競爭力,也有利于全面了解產(chǎn)品的質(zhì)量狀況,保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定可靠性,進一步保證在市場競爭中的有利地位。

來源:李茂東,文芳,王良旺,何立糧.石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量評價方法體系研究[J].分析測試學(xué)報,2025,44(05):968-976. DOI: 10.12452/j.fxcsxb.240815308.

第七屆中國福建(永安)石墨烯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽初賽結(jié)果出爐!

7月3日,第七屆中國福建(永安)石墨烯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽初賽在三明永安舉辦。本屆大賽由北京石墨烯研究院、清華大學(xué)深圳國際研究生院、永安市人民政府、浦東新區(qū)人民政府合作交流辦公室、浦東新區(qū)科技和經(jīng)濟委員會、中國(上海)自由貿(mào)易試驗區(qū)管理委員會金橋管理局、上海金橋(集團)有限公司主辦,福建省六一八產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司、三明埔?guī)X汽車工業(yè)園區(qū)管理委員會、永安市永翔發(fā)展集團有限公司、永安市永清石墨烯研究院承辦。

本次大賽吸引了大量企業(yè)和團隊報名參賽,最終22個項目入圍初賽,涉及石墨烯材料、金剛石樹脂UV復(fù)合材料、碳纖維、碳復(fù)合材料、石墨導(dǎo)熱膜等多個應(yīng)用領(lǐng)域。

初賽采用現(xiàn)場答辯的方式,由5位專家導(dǎo)師現(xiàn)場打分,最終決出6個入圍決賽的項目。初賽現(xiàn)場22個項目同臺比拼,爭奪決賽入場券。每個參賽團隊紛紛拿出優(yōu)質(zhì)項目“秀肌肉”。專家現(xiàn)場精彩點評、打分,和參賽選手“頭腦風(fēng)暴”,為選手指明方向。

經(jīng)過激烈對壘,最終廈門中材航特科技有限公司、北京石墨烯研究院、中核集團韓佩佩老師團隊、東華大學(xué)、四川翔展振華新材料科技有限公司等單位的6個參賽項目脫穎而出,晉級7月30日在上海金橋舉辦的大賽決賽。決賽階段將角逐出一、二、三等獎等獎項。

工信部發(fā)布關(guān)于開展2025年度科技型中小企業(yè)評價工作的通知

6月26日工信部在官網(wǎng)公布《工業(yè)和信息化部中小企業(yè)局關(guān)于開展2025年度科技型中小企業(yè)評價工作的通知》,要求符合要求的企業(yè)登錄優(yōu)質(zhì)中小企業(yè)梯度培育平臺(https://zjtx.miit.gov.cn/)“科技型中小企業(yè)”評價系統(tǒng)(以下簡稱評價系統(tǒng))進行申報,評價系統(tǒng)將于6月30日—9月30日開放。通知全文如下:

 

工業(yè)和信息化部中小企業(yè)局關(guān)于開展2025年度科技型中小企業(yè)評價工作的通知

工企業(yè)函〔2025〕137號

各省、自治區(qū)、直轄市及計劃單列市科技型中小企業(yè)工作主管部門:

為深入貫徹落實黨中央、國務(wù)院關(guān)于推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合,強化企業(yè)科技創(chuàng)新主體地位決策部署,促進中小企業(yè)專精特新發(fā)展,根據(jù)《科技型中小企業(yè)評價辦法》(國科發(fā)政〔2017〕115號)和《科技型中小企業(yè)評價服務(wù)工作指引》(國科火字〔2022〕67號)有關(guān)要求,參照工業(yè)和信息化部辦公廳《關(guān)于開展2024年度科技型中小企業(yè)評價工作的通知》(工信廳企業(yè)函〔2024〕244號),現(xiàn)就開展2025年度科技型中小企業(yè)評價工作通知如下:

一、企業(yè)參評要求

符合條件的中小企業(yè)按照自愿原則,登錄優(yōu)質(zhì)中小企業(yè)梯度培育平臺(https://zjtx.miit.gov.cn/)“科技型中小企業(yè)”評價系統(tǒng)(以下簡稱評價系統(tǒng))注冊并填報企業(yè)相關(guān)信息,上傳加蓋企業(yè)公章的相關(guān)佐證材料,并保證所填內(nèi)容和提交資料準(zhǔn)確、真實、合法、有效,不通過第三方中介機構(gòu)申報。如有弄虛作假行為,取消本年度評價資格,且三年內(nèi)不得參與評價。

二、評價工作相關(guān)要求

各省、自治區(qū)、直轄市及計劃單列市科技型中小企業(yè)工作主管部門(以下統(tǒng)稱省級主管部門)要認(rèn)真做好科技型中小企業(yè)評價工作:

(一)對參評企業(yè)材料進行全面審核。各省級主管部門應(yīng)組織評價機構(gòu)對所有企業(yè)填報資料和佐證材料進行審核。信息完整且符合條件的,由省級主管部門在評價系統(tǒng)公示10個工作日。公示無異議的企業(yè),納入全國科技型中小企業(yè)信息庫并在評價系統(tǒng)公告。

(二)對部分企業(yè)進行實地核查。本年度參評企業(yè)如符合以下情況之一,各省級主管部門應(yīng)在公示前組織評價機構(gòu)開展實地核查,并做好核查材料留存:

1.職工總數(shù)為5人及以下的企業(yè)。

2.科技人員占比90%及以上,且職工總數(shù)50人及以上的企業(yè)。

3.過去三年曾有嚴(yán)重違法失信、撤銷入庫編號等情況的企業(yè)。

4.首次參評的企業(yè)。

(三)組織開展入庫企業(yè)集中抽查工作。各省級主管部門組織評價機構(gòu)開展年底集中隨機抽查,按照不低于5%的比例對全年入庫科技型中小企業(yè)進行申請材料核驗,對不符合條件的企業(yè)予以撤銷編號。

(四)強化評價工作督辦機制。各省級主管部門應(yīng)主動向社會公開監(jiān)督方式,自覺接受社會監(jiān)督,及時核實處理擬入庫企業(yè)公示異議、投訴和舉報信息。針對評價工作中風(fēng)險異議企業(yè)數(shù)量較多的地區(qū),我部將組織有關(guān)機構(gòu)開展實地監(jiān)督指導(dǎo),改進提高評價工作質(zhì)量。

(五)做好年度評價工作總結(jié)。各省級主管部門應(yīng)及時總結(jié)本年度科技型中小企業(yè)評價工作,包括評價工作開展情況、實地核查工作情況、享受研發(fā)費用加計扣除政策情況、地方出臺相關(guān)政策及落實情況、主要經(jīng)驗和做法、存在問題和下一步工作建議等內(nèi)容。

三、時間安排

2025年度,評價系統(tǒng)將于6月30日—9月30日開放,期間企業(yè)可填報信息。各省級主管部門應(yīng)于10月31日前完成所有批次擬入庫企業(yè)公示,12月15日前完成入庫企業(yè)集中隨機抽查和相關(guān)處理工作,12月31日前完成并提交年度評價工作總結(jié)。

工業(yè)和信息化部中小企業(yè)局

2025年6月24日

來源:工信部

解構(gòu)碳納米管分散困局的三大關(guān)鍵路徑

導(dǎo)讀:

在現(xiàn)代材料科學(xué)領(lǐng)域,碳納米管(Carbon nanotubes,CNTs)因其卓越的力學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)性能而備受關(guān)注,其在復(fù)合材料中的應(yīng)用研究一直是熱點話題。之前已經(jīng)分享了關(guān)于碳納米管導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備研究進展,探討了通過多種方法構(gòu)建高效的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),以充分發(fā)揮碳納米管在熱管理材料中的潛力。然而,碳納米管的應(yīng)用效果在很大程度上依賴于其在基體中的分散性。本期文章將進一步探討碳納米管粉體的液相分散方法和機制,了解如何通過物理、化學(xué)和機械手段實現(xiàn)其均勻分散。這一研究方向不僅能夠解決碳納米管在實際應(yīng)用中的關(guān)鍵問題,還能為開發(fā)高性能復(fù)合材料提供重要的理論和實踐支持,進一步拓展碳納米管在電子、能源和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

碳納米管的分散

碳納米管因其特殊的空間構(gòu)造和優(yōu)良的物理化學(xué)性能而備受關(guān)注。其質(zhì)量輕、強度高、韌性好、彈性模量高,展現(xiàn)出比一般材料更為優(yōu)越的機械特性。此外,碳納米管還具有無限的可能性和廣泛的應(yīng)用前景,不僅可以用于制造高強度的材料和纖維,還在生物醫(yī)學(xué)、電子、能源等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。未來,碳納米管有望成為推動人類社會發(fā)展的重要材料之一。

然而,碳納米管的應(yīng)用也面臨著一些挑戰(zhàn)。由于其具有較大的比表面積和較少的表面缺陷,且六邊形的構(gòu)造使碳原子之間通過sp2雜化軌道形成大量高度離域化的π電子,相鄰的CNTs在π-π堆積作用下容易相互吸引并團聚,難以分散,呈現(xiàn)出物理和化學(xué)惰性。這種特性限制了碳納米管在實際應(yīng)用中的性能發(fā)揮。因此,需要通過額外的強酸處理或添加分散劑來提高碳納米管的表面粗糙程度,并引入活性官能團,從而改善其分散性。

近年來,許多研究人員已經(jīng)開發(fā)了各種方法來修飾碳納米管的表面,以改變其性能并拓展其應(yīng)用范圍。目前,碳納米管的分散技術(shù)主要有三種:一是機械分散法;二是表面化學(xué)共價修飾分散法;三是表面活性劑的非共價修飾分散法。

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機械分散

機械分散法是一種通過物理手段克服CNTs之間范德華力的分散方法,主要包括超聲處理、球磨、磁力攪拌和高速剪切等技術(shù)。這些方法通過施加機械外力,使CNTs在介質(zhì)中均勻分散,避免了化學(xué)改性可能帶來的副作用,同時保留了CNTs的原始特性。

(1)超聲分散法

原理:利用超聲波的機械振動和空化效應(yīng),在CNTs分散液中產(chǎn)生強烈的局部沖擊力,從而實現(xiàn)CNTs的均勻分散。超聲波的空化作用能夠產(chǎn)生微小的氣泡,這些氣泡在崩潰時釋放出巨大的能量,足以破壞CNTs之間的團聚。

優(yōu)勢:操作簡便,通常作為其他分散方法的輔助手段,以提高分散效果。

劣勢:長時間的超聲處理可能會對CNTs的結(jié)構(gòu)造成一定程度的損傷,因此需要優(yōu)化超聲時間和功率。

(2)球磨分散法

原理:通過球磨機中的研磨介質(zhì)(如鋼球或陶瓷球)對CNTs施加機械力,從而實現(xiàn)分散。

優(yōu)勢:可以通過控制球磨時間和條件,有效地分散CNTs。

劣勢:長時間的球磨可能會導(dǎo)致CNTs的結(jié)構(gòu)損傷,因此需要平衡分散效果和結(jié)構(gòu)完整性。

濕式球磨法相比干式球磨法能夠更好地保持CNTs的結(jié)構(gòu)完整性和分散性。

(3)磁力攪拌和高速剪切

原理:利用機械力量將CNTs分散在介質(zhì)中。磁力攪拌通過磁場驅(qū)動攪拌子旋轉(zhuǎn),而高速剪切則通過高速旋轉(zhuǎn)的剪切頭產(chǎn)生強烈的剪切力。

優(yōu)勢:能夠有效地提高CNTs的分散度和穩(wěn)定性,適用于不同類型的介質(zhì)和應(yīng)用場景。

劣勢:造成碳納米管的結(jié)構(gòu)損傷,對設(shè)備的要求較高,需要精確控制剪切速率、時間和溫度等參數(shù),操作復(fù)雜。

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共價修飾

共價修飾法是通過在CNTs表面引入特定的化學(xué)基團來提高其分散性的一種方法。這種方法通過化學(xué)鍵將功能基團直接連接到CNTs表面,從而改變其表面性質(zhì),增強與溶劑或基體的相互作用。

(1)氧化處理

氧化處理是共價修飾中最常用的方法之一。通過在強酸性環(huán)境下(如H?SO?、HNO?、H?O?等)對CNTs進行回流處理,可以在其表面引入羧基(-COOH)、羥基(-OH)、羰基(-C=O)等含氧官能團。這些官能團不僅增加了CNTs的表面極性,還提高了其在極性溶劑(如水、乙醇、二甲基甲酰胺等)中的分散性。例如,經(jīng)過氧化處理后的CNTs可以高度分散于水溶液中,適合用于制備復(fù)合材料。

(2)進一步的功能化

除了氧化處理外,還可以通過進一步的化學(xué)反應(yīng)在CNTs表面引入其他特定的官能團。例如,通過酯化反應(yīng)引入酯基,通過酰胺化反應(yīng)引入酰胺基等。這些功能化處理不僅可以改善CNTs的分散性,還可以根據(jù)具體應(yīng)用需求賦予其特定的化學(xué)性質(zhì)。例如,羥基可以作為硅烷化過程的結(jié)合位點,在聚合物納米復(fù)合材料中發(fā)揮重要作用;羧基可以通過亞硫酰氯(SOCl?)?;?,然后與所需的官能團反應(yīng),用于生物醫(yī)學(xué)或傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。

(3)共價修飾的優(yōu)勢與局限性

優(yōu)勢:能夠顯著改善CNTs的分散性,使其在多種溶劑和基體中均勻分散。

局限性:首先,化學(xué)反應(yīng)可能會破壞CNTs的sp2雜化結(jié)構(gòu),從而影響其原有的電學(xué)和力學(xué)性能。其次,共價修飾過程通常較為復(fù)雜,需要精確控制反應(yīng)條件(如溫度、酸的濃度、反應(yīng)時間等)。此外,引入的官能團可能會增加CNTs的表面粗糙度,影響其在某些應(yīng)用中的性能表現(xiàn)。

3

非共價修飾

非共價修飾法是通過在CNTs表面吸附特定的分子或聚合物來提高其分散性的一種方法。這種方法在不破壞CNTs原有化學(xué)結(jié)構(gòu)的前提下,利用分子間的相互作用(如靜電作用、π-π堆積、氫鍵等)來實現(xiàn)穩(wěn)定分散。

(1)表面活性劑吸附

表面活性劑是非共價修飾中最常用的分散劑之一。通過在CNTs表面吸附表面活性劑分子,可以有效降低CNTs之間的范德華力,從而實現(xiàn)分散。表面活性劑的親水端和疏水端分別與溶劑和CNTs表面相互作用,形成穩(wěn)定的分散體系。例如,十二烷基硫酸鈉(SDS)和膽酸鈉等表面活性劑已被廣泛用于CNTs的分散。

(2)聚合物包覆

聚合物包覆是另一種非共價修飾方法。通過將聚合物分子吸附在CNTs表面,可以形成一層保護膜,防止CNTs之間的團聚。這種方法不僅提高了CNTs的分散性,還保留了其原有的電學(xué)和力學(xué)性能。例如,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚苯乙烯(PS)等聚合物已被成功用于CNTs的分散。此外,通過調(diào)節(jié)聚合物的分子量和側(cè)鏈結(jié)構(gòu),可以進一步優(yōu)化分散效果。

(3)其他非共價相互作用

除了表面活性劑和聚合物包覆外,還可以利用其他非共價相互作用來實現(xiàn)CNTs的分散。例如,通過靜電偶極相互作用、金屬-有機配位作用等機制,可以有效吸附特定的分子或離子在CNTs表面,從而實現(xiàn)穩(wěn)定的分散。例如,利用金屬多酚配位反應(yīng),可以將金屬離子和多酚分子吸附在CNTs表面,形成穩(wěn)定的分散體系。

(4)非共價修飾的優(yōu)勢與局限性

優(yōu)勢:能夠保留CNTs的原始結(jié)構(gòu)和性能,同時實現(xiàn)優(yōu)越的分散性。這種方法操作相對簡單,不需要復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),適合大規(guī)模應(yīng)用。

局限性:分散效果可能受到溶劑性質(zhì)、溫度等因素的影響,且在某些情況下分散穩(wěn)定性不如共價修飾法。此外,非共價修飾劑可能會在某些應(yīng)用中引入額外的雜質(zhì)或影響CNTs的表面性質(zhì)。

碳納米管分散性及功能化的表征

CNTs的分散性和功能化效果是決定其在復(fù)合材料和其他應(yīng)用中性能的關(guān)鍵因素。因此,準(zhǔn)確表征CNTs的分散狀態(tài)和表面改性程度至關(guān)重要。常用的表征方法包括光學(xué)方法、電子顯微鏡方法和定量分析方法,這些方法從不同角度提供了關(guān)于CNTs分散性和功能化的詳細信息。

(1)光學(xué)方法

光學(xué)方法是表征CNTs分散性的一種便捷手段。紫外-可見(UV-Vis)光譜技術(shù)利用CNTs在紫外-可見光區(qū)域的特征吸收峰來評估其分散狀態(tài)。由于CNTs的π-π堆積作用會導(dǎo)致吸收峰的偏移或猝滅,因此通過監(jiān)測吸收光譜的變化可以判斷CNTs的分散程度。此外,UV-Vis光譜還可以用于監(jiān)測分散過程的動力學(xué),從而確定最佳的分散處理時間,避免過度處理導(dǎo)致CNTs結(jié)構(gòu)損傷。

(2)電子顯微鏡方法

電子顯微鏡技術(shù),包括掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM),能夠直接觀察CNTs的微觀結(jié)構(gòu)和分散狀態(tài)。SEM可以提供CNTs在復(fù)合材料中的分布和形態(tài)信息,而TEM則能夠更清晰地觀察CNTs的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面改性情況。通過這些圖像分析技術(shù),可以直觀地評估CNTs的分散效果,以及功能化處理對CNTs表面的影響。

(3)定量分析方法

定量分析方法用于精確評估CNTs分散液中的顆粒尺寸和分布。動態(tài)光散射(DLS)技術(shù)通過測量分散體系中顆粒的布朗運動來確定其尺寸分布,從而間接反映CNTs的分散程度。此外,差速離心沉降法(DCS)可以對CNTs的團聚狀態(tài)進行定量分析,通過測量團聚體的沉降速度來評估其解聚效果。這些定量分析方法能夠提供分散體系的詳細數(shù)據(jù),有助于優(yōu)化分散工藝和評估功能化效果。

(4)拉曼光譜

拉曼光譜是一種能夠提供CNTs結(jié)構(gòu)信息的非破壞性分析技術(shù)。通過分析拉曼光譜中的特征峰,可以判斷CNTs的缺陷密度、石墨化程度以及表面功能化情況。例如,D峰與G峰的比值(ID/IG)常用于評估CNTs的缺陷密度,而功能化處理會在拉曼光譜中引入新的特征峰,從而反映表面官能團的存在。

(5)X射線光電子能譜(XPS)

X射線光電子能譜是一種表面分析技術(shù),能夠提供CNTs表面元素的化學(xué)狀態(tài)信息。通過測量從樣品表面發(fā)射的光電子的能量和數(shù)量,XPS可以確定CNTs表面的官能團類型和含量。這種方法對于評估共價修飾的效果特別有效,因為它可以直接檢測到表面引入的化學(xué)基團。

通過上述多種表征方法的結(jié)合使用,可以全面評估CNTs的分散性和功能化程度。這些表征技術(shù)不僅能夠幫助研究人員優(yōu)化分散和功能化工藝,還能為CNTs在復(fù)合材料、電子器件和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供重要的理論支持。

總結(jié)與展望

(1)開發(fā)新型環(huán)保高效的分散劑

目前,現(xiàn)有的分散劑在分散效率和穩(wěn)定性方面仍存在不足,尤其是在大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用中。未來的研究方向應(yīng)聚焦于開發(fā)新型分散劑,這些分散劑不僅能夠顯著提高CNTs的分散性,還能減少對環(huán)境的影響。例如,基于天然產(chǎn)物或可再生資源的綠色分散劑,以及具有多功能基團的分散劑,能夠在分散CNTs的同時賦予其特定的化學(xué)性質(zhì),如導(dǎo)電性或親水性。此外,智能分散劑的研發(fā)也至關(guān)重要,這類分散劑能夠響應(yīng)外部刺激(如pH值、溫度或磁場),實現(xiàn)CNTs的可控分散和組裝。

(2)優(yōu)化現(xiàn)有分散技術(shù)

現(xiàn)有的分散技術(shù),如機械分散法、共價和非共價修飾法等,雖然在實驗室中取得了顯著進展,但在實際應(yīng)用中仍面臨挑戰(zhàn)。未來的研究應(yīng)致力于優(yōu)化這些技術(shù),以進一步提高CNTs的分散效果。例如,通過優(yōu)化超聲波處理的參數(shù)(如功率、時間和頻率),可以在提高分散效率的同時減少對CNTs結(jié)構(gòu)的損傷。共價修飾法可以通過開發(fā)更溫和的化學(xué)反應(yīng)條件,減少對CNTs原有性能的影響,同時提高功能化效率。非共價修飾法則可以通過探索新的相互作用機制,如金屬-有機配位或π-π堆積,實現(xiàn)更穩(wěn)定的分散效果。

(3)深入探索分散機制

加強對CNTs分散機制的研究,有助于開發(fā)更高效的分散方法。未來的研究可以利用分子動力學(xué)模擬來研究CNTs與分散劑之間的相互作用,揭示分散過程中的微觀機制。同時,深入研究CNTs表面的化學(xué)性質(zhì)和表面能,探索如何通過表面改性提高其與分散劑的相容性。此外,研究分散過程中CNTs的動態(tài)行為,包括團聚、解聚和再分散等過程,將為優(yōu)化分散工藝提供理論支持。

(4)多功能復(fù)合材料的開發(fā)

利用分散性良好的CNTs開發(fā)高性能、多功能的復(fù)合材料,以滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。未來的研究可以集中在優(yōu)化CNTs的含量、分散性和取向結(jié)構(gòu),進一步提高復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率。此外,結(jié)合CNTs的優(yōu)異性能和其他材料的功能特性,開發(fā)具有多種功能的復(fù)合材料,如電磁屏蔽、自感知和自修復(fù)等。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,基于CNTs的生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料,如藥物載體、生物傳感器和組織工程支架,將拓展其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

(5)建立標(biāo)準(zhǔn)化的分散度測試方法

標(biāo)準(zhǔn)化的測試方法對于評估分散效果和推動CNTs的工業(yè)化應(yīng)用至關(guān)重要。未來的研究可以結(jié)合光學(xué)方法(如UV-Vis光譜)、電子顯微鏡方法(如SEM、TEM)和定量分析方法(如DLS、XPS),建立綜合的分散度評估體系。制定統(tǒng)一的測試標(biāo)準(zhǔn)和操作流程,確保不同實驗室和企業(yè)之間的測試結(jié)果具有可比性和一致性。此外,開發(fā)能夠?qū)崟r監(jiān)測CNTs分散狀態(tài)的在線監(jiān)測技術(shù),將為工業(yè)化生產(chǎn)提供實時反饋和控制手段。

參考文獻:王延青,高彩琴,張朝陽,倪宇翔,黃鑫.碳納米管粉體的液相分散方法和機制[J].中國粉體技術(shù),2025,31(1):170-182

來源:新材料縱橫

2025年下半年展會信息匯總

2025中國石墨產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會

時間:2025年7月16日-7月17日

地點:廣東深圳

石墨作為戰(zhàn)略性非金屬礦產(chǎn),因具有優(yōu)異的物理化學(xué)特性,被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、新能源、電子信息、航空航天等領(lǐng)域,是推動現(xiàn)代工業(yè)升級的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。近年來,隨著石墨產(chǎn)業(yè)鏈的加速發(fā)展,“內(nèi)卷式”競爭已成為石墨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一大頑疾,其帶來的低效重復(fù)、創(chuàng)新匱乏以及由此形成的惡性循環(huán)等問題,對產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展產(chǎn)生了較大影響。

為重塑市場機制,激發(fā)創(chuàng)新動能,拓展應(yīng)用領(lǐng)域,破解發(fā)展難題,中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會定于7月16-17日在廣東省深圳市舉辦“2025中國石墨產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會”,屆時將匯聚政府、科研、企業(yè)多方力量,圍繞石墨資源開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、降本增效、應(yīng)用拓展、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等議題展開研討,破除行業(yè)內(nèi)卷,避免低價惡性競爭,共促石墨上下游全產(chǎn)業(yè)鏈健康高質(zhì)量發(fā)展。

會議主要內(nèi)容

1.?新《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》、《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法實施條例(征求意見稿)》等石墨礦產(chǎn)資源管理相關(guān)政策解讀與交流;

2.?石墨兩用物項出口管制相關(guān)政策要求解讀與近期動態(tài)交流;

3.?發(fā)布《加強石墨行業(yè)自律,抵制“內(nèi)卷式”惡性競爭》倡議書

4.?環(huán)保監(jiān)管、智能制造、綠色礦山、綠色工廠等相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策解讀與交流;

5.?石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析與研判;

6.?耐火材料、鑄造材料、密封材料、潤滑材料、超硬材料等石墨傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域工藝轉(zhuǎn)型升級與市場發(fā)展趨勢;

7.?新能源材料、核工業(yè)、航空航天、芯片制造、超級電容、柔性石墨薄膜、防腐涂料、導(dǎo)電材料、散熱材料、石墨烯等石墨新材料生產(chǎn)工藝技術(shù)及應(yīng)用市場需求交流;

8.?石墨采礦、選礦、提純、膨化、超細、球化、負極材料等加工工藝技術(shù)與成果交流;

9.?浮選、提純、粉磨、球化、輸送、檢測等裝備在石墨加工中的應(yīng)用;

10.?大鱗片保護的石墨選礦工藝技術(shù)、石墨尾礦綜合開發(fā)利用及高純石墨、氟化石墨等產(chǎn)品生產(chǎn)關(guān)鍵加工工藝、技術(shù)、裝備等瓶頸問題探討;

11.?《石墨選礦行業(yè)全過程污染控制規(guī)范》團體標(biāo)準(zhǔn)研討;

12.?石墨新材料展示交流、貿(mào)易洽談;破碎、粉磨、分選、輸送、提純等設(shè)備以及分析檢測儀器展示與交流。

鏈接:關(guān)于召開2025中國石墨產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會的通知

2025第二屆中國(江蘇)新型電力 · 新能源 · 新材料創(chuàng)新應(yīng)用博覽會

時間:2025年7月16日-7月18日

地點:南京國際博覽中心(河西),南京

為貫徹落實行動方案?,由國家新型電力(智能電網(wǎng))裝備集群促進組織、江蘇省先進制造業(yè)集群聯(lián)盟、江蘇省新型電力和新能源裝備集群促進組織、江蘇省可再生能源行業(yè)協(xié)會主辦的“2025中國(江蘇)新型電力新能源新材料集群融合創(chuàng)新應(yīng)用博覽會”通過組織產(chǎn)品展示、技術(shù)交流、項目推介、招商引資、貿(mào)易洽談和報告會、發(fā)布會等系列活動,搭建合作交流平臺,展示新型電力與數(shù)字能源裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平,促進企業(yè)信息溝通,推動行業(yè)技術(shù)合作,引導(dǎo)新型電力與數(shù)字能源裝備產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速健康發(fā)展。博覽會將邀請國內(nèi)外新型電力與數(shù)字能源裝備產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、科研院所、高等院校等單位參展,開展新型電力、數(shù)字能源、新設(shè)備、新材料、新成果展示及學(xué)術(shù)交流活動,組織相關(guān)科研、設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用等單位到會參觀、交流與洽談,將博覽會打造成為中國新型電力與數(shù)字能源裝備產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新成果、成為中國新型電力與數(shù)字能源裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果的品牌盛會。

網(wǎng)址:http://www.nengyuanexpo.com/

2025年國際碳未來論壇暨第11屆全國碳催化學(xué)術(shù)會議

時間:2025年7月19-23日

地點:內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市

國際碳未來論壇是由清華大學(xué)魏飛教授、唐軍旺教授于2024年發(fā)起,旨在通過凝聚全球智慧,推動科學(xué)前沿與技術(shù)轉(zhuǎn)化,促進跨學(xué)科與國際化合作。全國碳催化學(xué)術(shù)會議是由已故著名科學(xué)家蘇黨生研究員于2013年發(fā)起,先后在沈陽、廣州、長沙、銀川、太原、福州成功舉辦了10屆。目前,該系列會議已經(jīng)成為國內(nèi)碳催化領(lǐng)域科技工作者的重要學(xué)術(shù)交流平臺和智慧傳遞樞紐。
為進一步探討碳催化科學(xué)和碳材料產(chǎn)業(yè)的最新研究進展和未來發(fā)展方向,致力于打造可持續(xù)的碳催化未來,由中國顆粒學(xué)會、清華大學(xué)、鄂爾多斯實驗室、內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、內(nèi)蒙古大學(xué)能源材料化學(xué)研究院、中國科學(xué)院金屬研究所、Carbon Future?共同主辦的2025年國際碳未來論壇暨第11屆全國碳催化學(xué)術(shù)會議定于2025年7月19-23日在內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市舉辦。本屆會議以“更清潔的碳未來”為主題,邀請國內(nèi)外知名專家和學(xué)者,聚焦碳催化、碳材料、電鏡催化與先進表征、低碳催化、綠色催化等相關(guān)領(lǐng)域進行交流。同時,會議將為廣大學(xué)子和青年學(xué)者提供成長途徑,拓寬學(xué)術(shù)視野、激發(fā)科創(chuàng)靈感,打造互動合作和交流成長平臺。此外,會議還設(shè)置了碳材料、低碳催化、可再生能源、能源存儲及其先進表征相關(guān)儀器、設(shè)備、產(chǎn)品、軟件和應(yīng)用展覽,歡迎相關(guān)企業(yè)和科研院所等積極報名參展。

主辦單位:中國顆粒學(xué)會

清華大學(xué)

鄂爾多斯實驗室

內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

內(nèi)蒙古大學(xué)能源材料化學(xué)研究院

中國科學(xué)院金屬研究所

Carbon Future

承辦單位:中國顆粒學(xué)會能源顆粒材料專業(yè)委員會

會議議程

會務(wù)聯(lián)系方式

會議官網(wǎng):https://cf2025-11thcarboncatalysis.csp.org.cn

2025上海國際儲能及鋰電池技術(shù)展覽會

時間:2025年7月29日-7月31日

地點:國家會展中心(上海),上海

2025年7月29-31日在上海國家會展中心舉辦的CBTC2025上海國際儲能及鋰電池技術(shù)展覽會,預(yù)計邀約1000家行業(yè)知名品牌企業(yè)到場,聚焦儲能技術(shù)、新能源、 鋰電池、儲能集成商、氫能燃料電池、智能制造等行業(yè)熱門話題為到場的業(yè)內(nèi)同仁拓展視野、拓寬思路、拓深機遇,共同助力行業(yè)發(fā)展,直擊儲能及新能源電池及智能制造行業(yè)未來發(fā)展的產(chǎn)業(yè)融合重點,以更專業(yè)的視角,更權(quán)威的平臺,更深層的內(nèi)容,為產(chǎn)業(yè)布局拓展再加碼,給新能源電池以及智能制造產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展指引方向。

網(wǎng)址:http://www.fairmice.com/tg/mszlexpo/

?第25屆中國工博會新材料產(chǎn)業(yè)展

時間:2025年9月23-27日

地點:國家會展中心(上海)

第25屆中國工博會新材料產(chǎn)業(yè)展將于2025年9月23日-27日在國家會展中心(上海)隆重舉辦。致力于引進擴大國際技術(shù)與產(chǎn)業(yè)合作,提升新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用的核心競爭能力,為政府、協(xié)會、企業(yè)等構(gòu)建一個獨特合作交流的平臺。

官網(wǎng):http://www.lfzlexpo.com/nmis

2025第十五屆中國國際納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)博覽會

時間:2025年9月23-27日

地點:蘇州國際博覽中心,蘇州

中國國際納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)博覽會自2010年舉辦首屆以來,已連續(xù)在蘇州工業(yè)園區(qū)成功舉辦14屆,累計邀請150名國內(nèi)外院士(其中諾獎得主3人)、150116位參展參會嘉賓、7900多家參展企業(yè),論壇報告達2973場。目前,納博會已成為全球第二大,國內(nèi)最具權(quán)威性、影響力、規(guī)模最大的納米技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域國際性展會,與日本、韓國、德國、俄羅斯等建立了常態(tài)化交流機制,是企業(yè)展示、產(chǎn)品推廣、資本合作、技術(shù)對接與交流的絕佳舞臺。

CHInano 2025第十五屆中國國際納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)博覽會將于2025年10月22-24日在蘇州國際博覽中心隆重舉辦。期間將邀請20+國內(nèi)外院士出席,召開1場主報告、10余場前沿會議、1場創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,展覽面積24000㎡,預(yù)計現(xiàn)場參會參展觀眾27000余人。

大會主題包括微納制造(MEMS)、第三代半導(dǎo)體、納米新材料、柔性印刷電子、OPV、納米壓印、納米光電子、納米大健康、分析檢測、納米生物與醫(yī)藥、納米清潔環(huán)保、納米技術(shù)應(yīng)用等。

本屆納博會主報告將聚焦新材料與微納制造、第三代半導(dǎo)體等主題,邀請能源材料、第三代半導(dǎo)體、微納制造等領(lǐng)域的國際知名科學(xué)家、企業(yè)家介紹當(dāng)代納米技術(shù)引領(lǐng)的新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景。大會主報告是歷屆納博會的重中之重,大會主報告嘉賓的報告對全國納米產(chǎn)業(yè)都具有非常重要的指導(dǎo)意義。

網(wǎng)址https://news.hqew.com/info-372584? (www.chinanosz.com)

2025上海國際高端粉體裝備與科學(xué)儀器展覽會

時間:2025年9月23-27日

地點:上??鐕少彆怪行?,上海

IPIE上海國際高端粉體裝備與科學(xué)儀器展覽會(IPIE2025)將于2025年10月29-31日在上海跨國采購會展中心舉辦。IPIE2025是由北京粉體技術(shù)協(xié)會與柏德英思展覽(上海)有限公司聯(lián)合主辦,并與行業(yè)資深媒體中國粉體網(wǎng)達成戰(zhàn)略合作,共同打造的粉體裝備與科學(xué)儀器行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的一站式商貿(mào)采購與交流平臺。

作為聚焦粉體工業(yè)的高端、專業(yè)的采購對接會,IPIE2025將邀請超過200家優(yōu)質(zhì)展商與超2000家專業(yè)采購商進行商貿(mào)對接對接,現(xiàn)場預(yù)計有超10000名專業(yè)觀眾蒞臨參觀。IPIE2025同期舉辦10+主題論壇,80多位行業(yè)專家、企業(yè)大咖現(xiàn)場分享,分享內(nèi)容覆蓋粉體工業(yè)涉及到的新能源、新材料、醫(yī)藥、化工、陶瓷、食品、礦業(yè)等多個垂直領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。

本次展覽會規(guī)模達12000㎡,展示范圍包括粉體材料、粉體工藝及技術(shù)、粉體加工關(guān)鍵設(shè)備、產(chǎn)線配套設(shè)備及相關(guān)的科學(xué)儀器等全產(chǎn)業(yè)鏈整體解決方案。

網(wǎng)址http://www.ipiexpo.com/about/ipie.php

第八屆北京石墨烯論壇(BGF2025)

時間:2025年10月24日至27日

地點:北京·稻香湖景酒店

本屆論壇由北京市科學(xué)技術(shù)委員會、中關(guān)村科技園區(qū)管理委員會指導(dǎo),北京石墨烯研究院、北京石墨烯研究院有限公司聯(lián)合主辦,立足國家級平臺定位,聚焦石墨烯前沿技術(shù)與產(chǎn)業(yè)深度融合,旨在推動”政產(chǎn)學(xué)研金服用”協(xié)同發(fā)展,為全球新材料領(lǐng)域搭建高端交流合作平臺。

BGF2025將緊密圍繞國家戰(zhàn)略需求,匯聚全球石墨烯及相關(guān)領(lǐng)域?qū)<覍W(xué)者、企業(yè)家、政策研究及投融資領(lǐng)域?qū)<业?,共同探討材料制備技術(shù)突破、應(yīng)用場景拓展、產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建等關(guān)鍵議題,推動創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈精準(zhǔn)對接,共襄石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展大計。

當(dāng)前,石墨烯產(chǎn)業(yè)正處于從實驗室研發(fā)向規(guī)模化應(yīng)用邁進的關(guān)鍵階段。本屆論壇設(shè)置主論壇,涵蓋院士報告、前沿論壇、產(chǎn)業(yè)論壇等精彩內(nèi)容,并設(shè)置了工業(yè)電熱論壇、納米化學(xué)人論壇、青年科學(xué)家論壇、新能源論壇、傳感論壇等多個精彩子論壇,既是落實國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的具體實踐,也是推動區(qū)域新材料產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)的重要舉措。誠邀全球新材料領(lǐng)域?qū)<覍W(xué)者、企業(yè)家及產(chǎn)業(yè)同仁共襄盛會,攜手開創(chuàng)石墨烯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新格局。

 

2025年中國國際石墨烯創(chuàng)新大會

時間:2025年11月14日至16日

地點:中國·溫州(樂清)

“中國國際石墨烯創(chuàng)新大會”是由中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟聯(lián)合歐盟、英國、馬來西亞、巴西、澳大利亞等各國石墨烯權(quán)威機構(gòu)共同發(fā)起的全球石墨烯行業(yè)盛會?!?025年中國國際石墨烯創(chuàng)新大會”將由石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(CGIA)和正泰集團聯(lián)合主辦,將于2025年11月14日至16日擬在溫州市(樂清)舉辦。

本屆大會將以“產(chǎn)業(yè)煥新 ?烯創(chuàng)未來”為主題,瞄準(zhǔn)國家重大需求,全方位推進國家戰(zhàn)略布局,保障未來新興產(chǎn)業(yè)有“米”,當(dāng)下新質(zhì)生產(chǎn)力有“面”。大會將聚焦石墨烯應(yīng)用市場,促進石墨烯創(chuàng)新成果與產(chǎn)業(yè)端的對接合作,推動石墨烯產(chǎn)業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展新階段。同時,石墨烯聯(lián)盟也將在大會期間聯(lián)合全球相關(guān)機構(gòu)在溫州構(gòu)建國際化的石墨烯產(chǎn)業(yè)交流合作平臺,推動石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的國際合作。

組委會擬聯(lián)合正泰集團、國家電網(wǎng)、中建材、中車、比亞迪等多家500強企業(yè),圍繞電氣、能源、化工、建材、車輛、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域共同開設(shè)產(chǎn)業(yè)專題論壇;同時,開設(shè)一批特色論壇,包括青年論壇、石墨烯投資論壇、國際合作圓桌會、2025中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會等。其中,組委會擬將聯(lián)合中國銀行等金融機構(gòu)開設(shè)石墨烯投資論壇;除此之外,還同期舉行2025中國國際石墨烯材料應(yīng)用博覽會。屆時,包含石墨烯諾獎在內(nèi)的上千位來自全球石墨烯領(lǐng)域知名專家學(xué)者、石墨烯企業(yè)負責(zé)人、市場應(yīng)用客戶代表、投資機構(gòu)代表等將,齊聚溫州,共“碳”未來產(chǎn)業(yè)。

組委會聯(lián)系方式:

電話:400-110-3655 ?13264226602

微信號:SMXLM2013、smxlm2020、CGIA-2013(添加時備注單位-姓名)

郵箱:meeting01@c-gia.cn

官方QQ群:296531551、397051421

微信公眾號:石墨烯聯(lián)盟

微信視頻號:石墨烯聯(lián)盟

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持續(xù)更新中……

福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生到我院開展實訓(xùn)

2025年6月9日至6月18日,福建水院儲能材料技術(shù)專業(yè)學(xué)生38人到我院開展校外教學(xué)實訓(xùn)活動。

安全培訓(xùn)

實驗室參觀及安全教育

儲能材料及電池檢測分析技術(shù)實訓(xùn)

在我院實驗室技術(shù)人員指導(dǎo)下,學(xué)生完成掃描電鏡及鋰電池材料制樣,正極、負極微觀形貌觀察,儲能材料理化性能測試、紐扣電池組裝工藝、電池電性能測試等測試分析項目實訓(xùn)。

儲能電池生產(chǎn)工藝實訓(xùn)

學(xué)生進入軟包電池生產(chǎn)中試線,現(xiàn)場體驗軟包電池制備的全過程。

參觀企業(yè)

帶領(lǐng)學(xué)生走進企業(yè),了解園區(qū)企業(yè)的相關(guān)情況,參觀廠區(qū)。讓學(xué)生快速明確就業(yè)方向。

 

 

晉江鞋服產(chǎn)業(yè)的“創(chuàng)新方程式”

創(chuàng)新,讓晉江鞋服企業(yè)再次打造出“國內(nèi)首款”。

今年2月,亞冬會圣火在“冰城”哈爾濱點燃。開幕式上,中國代表團成員身著安踏領(lǐng)獎服亮相,成為全場焦點。領(lǐng)獎服搭載中國首款自研高性能防水透濕材料——“安踏膜”,該科技成果由安踏聯(lián)合東華大學(xué)研發(fā)而成,打破了國外防水透濕材料的技術(shù)壟斷。

從小小代工廠,到比肩耐克、阿迪達斯的體育用品集團,安踏的成長路徑暗合了晉江的發(fā)展路徑:從1978年的1.45億元,到2024年的3647.45億元,縣域GDP增長2500多倍,位居全國近2000個縣第三。

依托“搬不走”的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢——全國50%的鞋服配套產(chǎn)量,50公里半徑內(nèi)全過程本地化生產(chǎn)的成熟生態(tài),以及年產(chǎn)值超5000億元的龐大產(chǎn)業(yè)集群,晉江正通過獨特的“創(chuàng)新方程式”——“企業(yè)突圍+平臺賦能+飛地聚才”,加速從規(guī)模擴張向價值躍升華麗轉(zhuǎn)身。

“從‘安踏膜’的突破到產(chǎn)業(yè)集群的升級,晉江鞋服產(chǎn)業(yè)用創(chuàng)新實踐印證了‘首款即標(biāo)桿’的發(fā)展邏輯?!比菔邪l(fā)展和改革委員會副主任徐晞表示,這既是企業(yè)深耕技術(shù)“無人區(qū)”的成果,更是政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的典范。作為“晉江經(jīng)驗”發(fā)祥地,泉州將繼續(xù)以“創(chuàng)新方程式”為藍本,推動更多“泉州制造”從國內(nèi)首款邁向全球首創(chuàng),讓傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在科技賦能中煥發(fā)新生機。

□融媒體記者 許雅玲 黃小玲

“把一雙鞋當(dāng)成一個科技產(chǎn)品去做”

企業(yè)突圍,勇闖科技“無人區(qū)”,各種首創(chuàng)催生“4+3”產(chǎn)業(yè)集群

走進晉江安踏集團博物館,承重超過1噸的“噸位鞋”、重量僅99克的“氫跑鞋”等創(chuàng)新產(chǎn)品令人目不暇接?!拔覀儼岩浑p鞋當(dāng)成一個科技產(chǎn)品去做。過去10年,安踏集團創(chuàng)新相關(guān)投入累計達200億元,申請專利超5600件,居中國體育品牌之首?!卑蔡ぜ瘓F運動科學(xué)實驗室相關(guān)負責(zé)人鄭志藝說。

據(jù)鄭志藝介紹,作為行業(yè)首家實驗室,研發(fā)團隊通過大量實驗,找到了不同地區(qū)、不同運動習(xí)慣的人群在腳型上的差異,讀取在運動過程中緩沖力、抓地力、靈活性、柔韌度和控制性等各項數(shù)據(jù),專業(yè)籃球運動員腳型數(shù)據(jù)庫也在這里誕生。

在晉江,不少紡織鞋服產(chǎn)業(yè)建立起這樣的創(chuàng)新實驗室,加大研發(fā)投入,向創(chuàng)新要增長?!靶粌H僅是勞動密集型產(chǎn)業(yè),更是技術(shù)特別是高新技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)?!碧夭郊瘓F相關(guān)負責(zé)人說,一雙運動鞋從絲線、布料、鞋底到成品,有100多道工序,產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)都是技術(shù)攻堅的戰(zhàn)場。隨著企業(yè)從面料、設(shè)計、工藝、流程管理等方面持續(xù)創(chuàng)新,“舒適”“科技”“時尚”等元素成為運動鞋“新國貨”標(biāo)簽,契合了國人多元化消費需求,贏得了越來越多消費者的認(rèn)同。

不僅企業(yè)勇闖科技“無人區(qū)”,產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新也成為新生態(tài)。2024年,安踏牽頭成立“體育用品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體”,聯(lián)合供應(yīng)商、院校、研發(fā)機構(gòu)等上下游協(xié)同創(chuàng)新?!奥?lián)合體不僅要解決行業(yè)難題,更要參與制定全球標(biāo)準(zhǔn),以中國技術(shù)、中國智慧引領(lǐng)全球體育用品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展?!卑蔡ぜ瘓F董事局主席丁世忠說。

晉江的創(chuàng)新,貫穿到各個產(chǎn)業(yè)鏈。截至目前,晉江已形成“4+3”產(chǎn)業(yè)集群布局:超3000億元的鞋服產(chǎn)業(yè)、超1000億元的紡織產(chǎn)業(yè)、超800億元的食品和建材產(chǎn)業(yè)構(gòu)成傳統(tǒng)優(yōu)勢板塊,智能裝備、醫(yī)療健康、電子信息三大新興產(chǎn)業(yè)則成為驅(qū)動經(jīng)濟新增長極的核心引擎。

這種創(chuàng)新氛圍,也源自泉州的創(chuàng)新土壤。2024年,泉州規(guī)上企業(yè)研發(fā)經(jīng)費投入增幅居全省之首;全省新增四批省級專精特新中小企業(yè)780家,泉州占近四成;全市新增九批創(chuàng)新型中小企業(yè)431家、累計1359家,泉州繼續(xù)位居全省第一。

“最強大腦”驅(qū)動企業(yè)“最強動能”

大院大所,覆蓋所有主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),形成“人才+基金+賽事+孵化+專業(yè)運營”閉環(huán)服務(wù)生態(tài)

走進晉江市三創(chuàng)園,綠樹掩映間,一座環(huán)形建筑格外醒目。陽光明媚時,透過玻璃外墻能清晰看見科研人員忙碌的身影。這里是晉江發(fā)力21世紀(jì)“新材料之王”賽道的重要載體——福建海峽石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院。

2016年5月,晉江率先成立福建海峽石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院布局石墨烯產(chǎn)業(yè);2022年1月,引進北京石墨烯技術(shù)研究院對其運營管理,高位嫁接北京院科研資源。目前,研究院已落地2個研究中心、8個共建實驗室,26名研發(fā)人員為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)材料的升級注入創(chuàng)新基因。

在泉州市星達鞋服材料有限公司與研究院聯(lián)合創(chuàng)辦的實驗室里,福建海峽石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長羅圭納拿起一塊碳纖維碳板向記者介紹,該碳板彎曲力比傳統(tǒng)碳板提升一倍以上,彎曲強度也增加近一半。“我們與星達一起,將石墨烯的相關(guān)技術(shù)配方和制造工藝產(chǎn)業(yè)化,極大地提升了產(chǎn)品的耐折度和彈性,同時降低了重量,較好滿足了當(dāng)前專業(yè)競技碳板跑鞋、籃球鞋的輕量化需求?!睋?jù)悉,從運動鞋底到醫(yī)療護具,從智能紡織品到環(huán)保濾膜,依靠“最強大腦”,石墨烯已經(jīng)在晉江民企的手中幻化出萬千形態(tài)。

引進大院大所,基于企業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的局限,著力解決科技創(chuàng)新資源匱乏、創(chuàng)新能力薄弱等短板問題。晉江已落地運營港理大晉江技術(shù)創(chuàng)新研究院、同濟大學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)移中心晉江分中心等13家高水平科研平臺,實現(xiàn)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)科研平臺全覆蓋,累計服務(wù)企業(yè)5500多家、實施產(chǎn)學(xué)研合作項目超1000項、解決企業(yè)技術(shù)難題771項,構(gòu)建完善了“人才+基金+賽事+孵化+專業(yè)運營”閉環(huán)服務(wù)生態(tài),橫向技術(shù)服務(wù)收入超過3.39億元。

在更廣的范圍,泉州已經(jīng)引進共建30家大院大所,承擔(dān)了泉州產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)、重大創(chuàng)新產(chǎn)品的研發(fā)攻關(guān)任務(wù),為延鏈、補鏈、強鏈注入“動能”,為培育發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供了高能引擎,在研發(fā)創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、服務(wù)企業(yè)、成果轉(zhuǎn)化等方面扮演著重要角色。

異地孵化鏈動全球智慧

到資源富集地分一杯羹,以“飛地經(jīng)濟”破解在地創(chuàng)新要素有限的困局

對于“創(chuàng)新中心”,人們并不陌生,但對于“離岸創(chuàng)新中心”,或許會思考——這是什么?去年以來,晉江在創(chuàng)新資源富集的武漢、深圳、西安設(shè)立3處“人才科創(chuàng)飛地”,以“飛地經(jīng)濟”破解本地創(chuàng)新要素有限的困局,打造“科技研發(fā)同步推進、成果轉(zhuǎn)化在晉江”的招才引智網(wǎng)絡(luò),加速科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。

“我們中心已累計對接項目超100個,成功落地企業(yè)9家,開展多項產(chǎn)學(xué)研技術(shù)開發(fā)合作。”據(jù)晉江(武漢)離岸創(chuàng)新中心相關(guān)負責(zé)人介紹,該中心入孵企業(yè)——晉江市達業(yè)達欣時代智能科技有限公司推出的新一代微腦系統(tǒng)搬運機器人,通過人工智能加持,極大降低了對操作人員的技能要求,普通工人可輕松上手操作,顯著提升工作效率和安全性,目前已完成數(shù)十萬元的訂單。

“在實際應(yīng)用中,其作業(yè)效率較人工操作提升超40%,有效縮短運輸周期。同時,依托傳感器與智能監(jiān)控系統(tǒng),實時規(guī)避碰撞、側(cè)翻等安全隱患?!惫鞠嚓P(guān)負責(zé)人說,該機器人已與晉江華陽鞋廠達成市場化合作,進入華陽鞋廠穩(wěn)定運行。

針對色彩行業(yè)因肉眼、經(jīng)驗及顯示色差誤差導(dǎo)致貨不對版、打樣效率低下等問題,該中心入孵企業(yè)——凱布瑞色彩(晉江)科技有限公司研發(fā)了顏色測量裝備和色彩大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。“該系統(tǒng)通過收集并分析大量色彩數(shù)據(jù),可以為客戶提供定制化的色彩解決方案?!惫矩撠?zé)人干德超說,最近公司正與361度進行深度技術(shù)交流,共同探討色彩管理智能化解決方案在鞋服研發(fā)生產(chǎn)中的落地路徑。

“凱布瑞的技術(shù)方案精準(zhǔn)契合鞋服產(chǎn)業(yè)從‘經(jīng)驗驅(qū)動’向‘?dāng)?shù)據(jù)驅(qū)動’轉(zhuǎn)型的需求,尤其在縮短新品研發(fā)周期、降低返工成本方面具有顯著價值,后續(xù)將推動進一步的場景化測試與商務(wù)洽談?!?61度相關(guān)負責(zé)人說。

除了晉江(武漢)離岸創(chuàng)新中心,晉江另外兩處科創(chuàng)飛地——晉江市灣區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)意創(chuàng)造中心充分發(fā)揮深圳市龍華區(qū)現(xiàn)代時尚產(chǎn)業(yè)、設(shè)計產(chǎn)業(yè)的策源能力,打造晉江—龍華“研發(fā)設(shè)計、中試熟化、規(guī)模生產(chǎn)”的雙向飛地模式;晉江(西安)離岸創(chuàng)新中心與西安電子科技大學(xué)深度綁定,通過簽約共建半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)人才科創(chuàng)基地,打造產(chǎn)學(xué)研合作、人才聯(lián)合培養(yǎng)、顧問服務(wù)等全方面深入合作的專業(yè)賽道飛地模式。

通過飛地經(jīng)濟,晉江的縣域發(fā)展,不僅在自身腹地,更是拓展至大城市,打造出特色協(xié)同的發(fā)展模式。

當(dāng)安踏的“安踏膜”打破國際壟斷,當(dāng)石墨烯研究院的碳板技術(shù)引領(lǐng)輕量化革命,當(dāng)千里之外的“科創(chuàng)飛地”持續(xù)為本土智造注入活力,我們看到的不再僅僅是鞋服的進化,更是一個區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)的重塑與躍遷。以原創(chuàng)性、顛覆性科技為筆,在5000億元產(chǎn)值的堅實基座上,晉江鞋服產(chǎn)業(yè)集群正奮力求解高質(zhì)量發(fā)展的“創(chuàng)新方程式”,為中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向“新質(zhì)生產(chǎn)力”轉(zhuǎn)型,提供了一個頗具說服力的“晉江樣本”。

來源:泉州網(wǎng)

618檢測優(yōu)惠活動

對象:永清石墨烯研究院檢測中心新老客戶

活動時間:2025.06.18~2025.07.18

優(yōu)惠項目及價格:

業(yè)務(wù)咨詢:

 

正泰攜全鏈數(shù)智創(chuàng)新成果亮相SNEC 2025,錨定綠色能源戰(zhàn)略新航向

6月11日,全球矚目的清潔能源盛會——SNEC PV+第十八屆(2025)國際太陽能光伏與智慧能源(上海)大會暨展覽會在上海國家會展中心隆重舉行。正泰攜全產(chǎn)業(yè)鏈新能源解決方案亮相,重點展示了光伏地面電站、海上風(fēng)電,戶用光伏,光儲充一體化等新能源系統(tǒng)解決方案及E系列新能源專用產(chǎn)品,覆蓋新型電力系統(tǒng)”發(fā)-儲-輸-變-配-用”全場景,持續(xù)助推新能源領(lǐng)域的技術(shù)革新,與全球伙伴共創(chuàng)綠色能源未來。

匯聚全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新之力,以新型能源生態(tài)建設(shè)助力中國新能源產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。作為全球知名的智慧能源解決方案提供商,正泰連續(xù)多年亮相SNEC展,與往年相比,“業(yè)態(tài)更多元、場景更豐富、應(yīng)用更廣泛”成為本次展示方案的突出特點,展臺前人潮涌動,場面火爆。

正泰新能源全場景一體化解決方案,以智能化管控和高效運行為核心,為客戶提供高度集成、智能管控、低碳環(huán)保的綠色電力系統(tǒng),顯著提升能源轉(zhuǎn)換效率,降低運維成本,增強系統(tǒng)穩(wěn)定性,推動新能源行業(yè)向數(shù)字化、智能化、低碳化方向高質(zhì)量發(fā)展。

正泰光伏電站解決方案:集中式方案以”低成本、高密度”優(yōu)化大型電站效益,組串式方案憑借”高靈活、低損耗”適配復(fù)雜場景。兩大技術(shù)路線協(xié)同發(fā)力,為各類地形場景提供定制化綠色能源方案,全面提升發(fā)電效率與土地復(fù)合價值,為”雙碳”目標(biāo)提供多元化技術(shù)支撐。

正泰光儲充一體化解決方案采用HPLC+藍牙雙模通信技術(shù),結(jié)合多能互補構(gòu)建智能微電網(wǎng)系統(tǒng),實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲的協(xié)同優(yōu)化。通過整合可再生能源為主的分布式電源、智能電網(wǎng)、用電負荷的聚合管理及儲能系統(tǒng)應(yīng)用,實現(xiàn)綜合節(jié)能目標(biāo),推動零碳園區(qū)的建設(shè)和發(fā)展。

正泰E系列產(chǎn)品專為新能源嚴(yán)苛環(huán)境設(shè)計,通過了-40~70°極寒和高溫考驗,超2萬次使用壽命,兼容高壓系統(tǒng),A型/B型/AC型多種漏電保護,產(chǎn)品可提供上/下自由進線,實現(xiàn)模塊化快捷安裝。為光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、新型儲能、充電站等關(guān)鍵領(lǐng)域,提供強大而可靠的技術(shù)與解決方案,為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行保駕護航。

以材料創(chuàng)新賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,歷經(jīng)十余年孵化,正泰已形成石墨烯“一新三泰”產(chǎn)業(yè)化能力,創(chuàng)新性地將石墨烯復(fù)合材料觸點與先進鍍層技術(shù)應(yīng)用于終端產(chǎn)品、工控設(shè)備、框架及塑殼產(chǎn)品系列,顯著提升產(chǎn)品使用壽命、導(dǎo)電性能和耐腐蝕性。目前相關(guān)技術(shù)已規(guī)?;瘧?yīng)用于新能源發(fā)電、輸配電及終端設(shè)備全鏈條,并獲金風(fēng)科技、遠景等頭部企業(yè)驗證,為行業(yè)提供更可靠、高效的電氣解決方案。

正泰攜全鏈數(shù)智創(chuàng)新成果亮相SNEC 2025,錨定綠色能源戰(zhàn)略新航向

此外,正泰還在現(xiàn)場發(fā)布了“綠電智核”正泰“好房子”共創(chuàng)美好生活的全鏈條綠色生態(tài)體系。該系統(tǒng)以綠能智電融合一體化解決方案為基礎(chǔ),將低碳解決方案與建筑設(shè)計理念深度融合,實現(xiàn)節(jié)能減排與經(jīng)濟效益雙贏,持續(xù)推動建筑與能源共生,人與環(huán)境共生,社區(qū)與電網(wǎng)共生的“好房子”生態(tài)。

在本次SNEC 2025國際光伏展的舞臺上,正泰向國際能源市場遞交了綠色發(fā)展的新答卷,以全產(chǎn)業(yè)鏈布局和持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新為核心,展現(xiàn)”技術(shù)-產(chǎn)品-方案-應(yīng)用”全鏈條實力。未來,正泰將持續(xù)攜手全球伙伴共同推進碳中和進程,以更智能、更高效、更環(huán)保的能源科技,點亮可持續(xù)發(fā)展之路。

石墨烯:產(chǎn)業(yè)重心逐漸從“技術(shù)驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“應(yīng)用牽引”

閱讀提示:

科幻電影《流浪地球2》中的太空電梯,曾給觀眾帶來極大視覺沖擊,其關(guān)鍵材料,就是當(dāng)今科學(xué)界功能性最強的新材料之一——石墨烯。

石墨烯,由單一的碳元素組成,具有良好的導(dǎo)電、滲透性能,能夠支撐數(shù)百萬倍自身重量的負載,在當(dāng)今的主流科幻作品中經(jīng)常作為“幕后技術(shù)顧問”,為故事中一個個令人驚奇的科幻設(shè)定提供強大的“現(xiàn)實基礎(chǔ)”。

我國石墨烯產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十余年的發(fā)展,已從初期的技術(shù)導(dǎo)入階段邁入產(chǎn)業(yè)優(yōu)化整合的新階段。隨著制備技術(shù)的成熟和應(yīng)用場景的拓展,產(chǎn)業(yè)重心逐漸從“技術(shù)驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“應(yīng)用牽引”。未來3至5年,石墨烯產(chǎn)業(yè)有望形成“以應(yīng)用拉動產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展格局。相關(guān)企業(yè)應(yīng)堅定主攻方向,專注于關(guān)鍵技術(shù)的突破和高附加值產(chǎn)品的開發(fā),避免盲目擴張和低水平重復(fù)建設(shè)。同時,加強與高校、科研院所的合作,提升研發(fā)能力和創(chuàng)新水平,推動石墨烯在電子信息、新能源、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。此外,積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定和認(rèn)證,拓展海外市場,提升國際競爭力。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展,石墨烯有望在未來的高科技產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更大的作用。

本版文字除署名外由 中石化(上海)石油化工研究院有限公司 孫 賽 蔣建忠 董文芊 提供

從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用快速發(fā)展

石墨烯作為一種具有優(yōu)異性能的新材料,自2004年被發(fā)現(xiàn)以來,經(jīng)歷了從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的快速發(fā)展過程。

在國際上,石墨烯的研究和應(yīng)用取得了顯著進展。例如,歐洲啟動了“石墨烯旗艦計劃”,投資10億歐元用于石墨烯的研究和商業(yè)化應(yīng)用;美國則通過國家納米技術(shù)計劃(NNI)支持石墨烯的研究。

在國內(nèi),2024年1月,中國五礦王炯輝研究員牽頭的團隊在天然石墨球化領(lǐng)域取得重大突破,發(fā)現(xiàn)了鱗片石墨碰撞嵌合為主的球形石墨生成機理,首次提出影響石墨球化生成的關(guān)鍵因素,為天然石墨球化理論的研究作出了重要貢獻。

我國高度重視石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,出臺了一系列政策支持其技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。2012年,工信部發(fā)布《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,首次明確提出支持石墨烯新材料發(fā)展;2015年,《中國制造2025》將石墨烯列為重點發(fā)展的戰(zhàn)略前沿材料;2019年,工信部發(fā)布的《重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2019年版)》中,累計9種石墨烯材料入選。各地政府也積極推動石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如北京市在2024年11月發(fā)布了《北京市石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施方案(2024-2027年)》,旨在引領(lǐng)全國石墨烯技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,加快形成未來材料產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力。

在國家及地方政策的有力支持下,石墨烯在多個前沿領(lǐng)域的應(yīng)用不斷拓展,未來有望在推動新材料產(chǎn)業(yè)升級和高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用。

制備技術(shù)多樣且已初具產(chǎn)業(yè)規(guī)模

石墨烯的制備技術(shù)多樣,主要包括機械剝離、化學(xué)氧化還原、化學(xué)氣相沉積(CVD)和物理法液相剝離等。機械剝離法可獲得高質(zhì)量的單層石墨烯,但產(chǎn)量低、成本高,難以實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn);化學(xué)氧化還原法通過氧化石墨生成氧化石墨烯,再還原為石墨烯,工藝簡便、成本較低,但產(chǎn)物中常含有缺陷,影響其電學(xué)性能;CVD法可在金屬基底上生長大面積高質(zhì)量石墨烯,適用于電子器件制造,但設(shè)備投資大、工藝復(fù)雜;物理法液相剝離利用超聲波或剪切力將石墨剝離成石墨烯,具有成本低、工藝簡單、易于規(guī)?;葍?yōu)點,適合大批量生產(chǎn)。

液相剝離技術(shù)的原理是通過超聲波或高剪切力將石墨層間的范德華力破壞,使其剝離成單層或少層石墨烯。該方法操作條件溫和,無須高溫高壓,設(shè)備簡單,適合大規(guī)模生產(chǎn)。然而,傳統(tǒng)的超聲波輔助液相剝離存在能耗高、產(chǎn)率低的問題。為提高效率,研究者開發(fā)了高剪切混合、微流體化等新型剝離技術(shù),并通過優(yōu)化溶劑體系、引入表面活性劑等手段,提升石墨烯的剝離效率和穩(wěn)定性。此外,功能化處理也有助于改善石墨烯的分散性和應(yīng)用性能。

全球石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游、中游和下游三個環(huán)節(jié)。上游主要包括石墨原料的開采和供應(yīng);中游涉及石墨烯的制備和功能化處理;下游則涵蓋電子、能源、復(fù)合材料、生物醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域。在國際市場上,中國、美國、韓國、英國等國家在石墨烯產(chǎn)業(yè)中占據(jù)重要地位。例如,英國的Paragraf公司專注于高質(zhì)量石墨烯晶圓的生產(chǎn),推動其在半導(dǎo)體和生物傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用;俄羅斯的OCSiAl公司是全球最大的石墨烯納米管制造商,擁有工業(yè)規(guī)模的合成技術(shù),產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電池、涂料等領(lǐng)域;英國的Levidian Nanosystems公司利用生物氣體廢棄物生產(chǎn)高質(zhì)量石墨烯,實現(xiàn)了資源的高效利用。

我國的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,已初具規(guī)模,形成了常州、寧波等產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。常州的二維碳素、寧波的墨??萍嫉绕髽I(yè)在石墨烯制備和應(yīng)用方面具有較強的競爭力。此外,產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和技術(shù)平臺的建立也促進了資源整合和技術(shù)創(chuàng)新。然而,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)仍面臨標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、下游應(yīng)用滲透率低等挑戰(zhàn)。為解決這些問題,需要加強標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),推動高質(zhì)量產(chǎn)品的研發(fā),拓展下游應(yīng)用市場,提升整體產(chǎn)業(yè)競爭力。

石墨烯未來在多個關(guān)鍵領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊

石墨烯因其優(yōu)異的物理化學(xué)性能,在多個關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的前景。

在防腐涂料與復(fù)合材料領(lǐng)域,石墨烯的高比表面積和優(yōu)異的阻隔性能使其成為理想的添加劑。研究表明,石墨烯基防腐涂料在海洋、橋梁、石化等工業(yè)防腐場景中表現(xiàn)出色,其使用壽命可比傳統(tǒng)涂料延長一倍以上。液相剝離法制備的石墨烯具有良好的分散性和與涂料的相容性,能夠在涂層中形成致密的屏障層,顯著提高防腐性能。市場方面,石墨烯防腐涂料的需求正在快速增長,預(yù)計未來幾年將保持高速增長態(tài)勢。國內(nèi)企業(yè),如中石化(上海)石油化工研究院、新成石墨等正在積極布局,擴大產(chǎn)能,以滿足市場需求。

在柔性電子與傳感器領(lǐng)域,石墨烯的高導(dǎo)電性、柔韌性和透明性使其成為柔性顯示、智能穿戴和印刷電子等應(yīng)用的理想材料。石墨烯油墨可用于制備柔性電極和導(dǎo)電線路,滿足高性能柔性電子器件的需求。液相剝離法制備的石墨烯在柔性電子器件的成膜和圖案化方面具有優(yōu)勢,能夠?qū)崿F(xiàn)大面積、低成本制備。隨著柔性電子市場的快速發(fā)展,石墨烯在該領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。

在新能源方向,石墨烯在鋰離子電池和超級電容器中具有重要應(yīng)用。石墨烯可用于鋰離子電池的負極材料、導(dǎo)電劑和隔膜涂層等環(huán)節(jié),提升電池的倍率性能、循環(huán)壽命和能量密度。此外,石墨烯與硅碳、固態(tài)電池的復(fù)合也成為研究熱點,有望突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸,進一步提升電池性能。隨著電動汽車和儲能市場的快速增長,石墨烯在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用將持續(xù)擴大。

在熱管理與散熱材料方面,石墨烯的高導(dǎo)熱性使其成為電子產(chǎn)品和汽車等領(lǐng)域的理想散熱材料。石墨烯導(dǎo)熱膜和填料可用于提高器件的熱導(dǎo)率、降低熱阻、提升散熱效率。散熱涂料的設(shè)計思路主要是利用石墨烯的高導(dǎo)熱性和良好的分散性,形成高效的熱傳導(dǎo)通道。然而,石墨烯在實際應(yīng)用中仍面臨工藝挑戰(zhàn)和材料穩(wěn)定性問題,需要進一步優(yōu)化制備工藝和材料性能。

石墨烯在多個關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的前景。隨著制備技術(shù)的不斷進步和產(chǎn)業(yè)鏈的逐步完善,石墨烯的應(yīng)用將進一步拓展,推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級和發(fā)展。

構(gòu)建石墨烯領(lǐng)域競爭優(yōu)勢的對策建議

目前,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)正處于從實驗室研究向商業(yè)化應(yīng)用轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段。企業(yè)在技術(shù)路徑選擇、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)業(yè)協(xié)同及未來戰(zhàn)略等方面的決策,將直接影響其在全球新材料競爭格局中的地位。

在技術(shù)路徑選擇方面,液相剝離法因成本低、工藝簡單、易于規(guī)?;葍?yōu)勢,成為許多企業(yè)的首選。為提高效率,企業(yè)需在原料選擇、剝離工藝、分散與穩(wěn)定控制等方面持續(xù)優(yōu)化。此外,構(gòu)建技術(shù)壁壘也是企業(yè)提升競爭力的關(guān)鍵。通過專利布局、設(shè)備自主化、工藝標(biāo)準(zhǔn)化等措施,企業(yè)可以在技術(shù)上形成獨特優(yōu)勢。產(chǎn)品形態(tài)的升級也是技術(shù)深化的重要方向,從粉體向漿料、預(yù)分散液、功能母液等高附加值產(chǎn)品轉(zhuǎn)變,有助于拓展應(yīng)用領(lǐng)域,提升產(chǎn)品附加值。

在產(chǎn)品開發(fā)方面,企業(yè)應(yīng)以應(yīng)用場景為導(dǎo)向,深耕某一細分市場,形成應(yīng)用閉環(huán)。例如,在防腐涂料領(lǐng)域,石墨烯企業(yè)通過與終端客戶共研產(chǎn)品,定制功能化解決方案,可以更好地滿足市場需求。此外,從“賣材料”到“賣體系”的商業(yè)模式升級,也是企業(yè)提升競爭力的重要途徑。通過提供整體解決方案,企業(yè)可以增強客戶黏性,提升品牌價值。

在產(chǎn)業(yè)協(xié)同方面,企業(yè)應(yīng)加強與高校、科研院所的合作,增加研發(fā)深度。通過共建聯(lián)合實驗室或中試平臺,企業(yè)可以加快技術(shù)轉(zhuǎn)化,增強創(chuàng)新能力。此外,與涂料、電子、能源等企業(yè)的合作,有助于拓展應(yīng)用領(lǐng)域,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)融合。拓展海外客戶資源,參與國際標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證,也是企業(yè)提升國際競爭力的重要手段。通過與全球領(lǐng)先企業(yè)的合作,企業(yè)可以借鑒先進經(jīng)驗,提升自身水平。

此外,企業(yè)在技術(shù)方面,應(yīng)更加注重工藝降本、批次穩(wěn)定性、綠色制備等方面的優(yōu)化;在市場層面,應(yīng)關(guān)注政策動向,積極參與應(yīng)用示范工程;在管理層面,應(yīng)打造核心產(chǎn)品,堅持長期主義,強化品牌建設(shè)。

中國石化在行動

上海院:成功開發(fā)多款石墨烯重防腐涂料

本報訊 面對石化行業(yè)日益嚴(yán)峻的腐蝕挑戰(zhàn),高性能環(huán)保型重防腐材料成為關(guān)鍵技術(shù)方向。上海院自2019年起開展高品質(zhì)粉體石墨烯制備研究,2021年起聚焦石墨烯在防腐涂料中的工業(yè)應(yīng)用,圍繞分散性、界面相容性等難點持續(xù)攻關(guān),形成自主改性分散與涂裝技術(shù)。近年來成功開發(fā)出5款石墨烯重防腐涂料,產(chǎn)品附著力大于等于16兆帕,鹽霧試驗大于2000小時,耐壓達70兆帕,同時具備優(yōu)異的耐酸堿、原油、硫化氫等介質(zhì)腐蝕能力,適用于高鹽高濕、晝夜溫差大等環(huán)境。

2025年,該產(chǎn)品在銷售華東陳山油庫實現(xiàn)首次規(guī)?;I(yè)應(yīng)用。該油庫地處沿海,環(huán)境具有代表性,對材料防護性能要求極高。此次成功應(yīng)用標(biāo)志著石墨烯防腐技術(shù)實現(xiàn)實用化突破,相關(guān)產(chǎn)品已通過C5等級重防腐認(rèn)證,入選中國石化化工新材料十大產(chǎn)品及技術(shù)攻關(guān)清單。(孫 賽 蔣建忠 董文芊)

銷售華東:加快石墨烯重防腐涂料推廣應(yīng)用

本報訊 銷售華東陳山油庫地處沿海,在強紫外線、高鹽、高濕的腐蝕環(huán)境中,儲罐使用壽命與安全性能受到嚴(yán)重影響。以往,防腐材料主要以環(huán)氧富鋅為主,易出現(xiàn)剝落粉化現(xiàn)象。為解決這一難題,銷售華東引進由上海院自主研發(fā)的石墨烯重防腐涂料。

石墨烯重防腐涂料可為金屬提供長期保護作用,具備優(yōu)異的抗高壓、抗腐蝕氣體腐蝕能力,同等條件下,其抗鹽霧腐蝕性能提升95%,同時附著力強、韌性高。

銷售華東全力保障現(xiàn)場組織,緊盯過程管控,在項目施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量控制,穩(wěn)步推進標(biāo)準(zhǔn)化工地建設(shè),于4月完成陳山油庫12號罐防腐試驗,現(xiàn)場施工面積約5300平方米。經(jīng)現(xiàn)場施工測算,石墨烯涂料涂布率較過往涂料提升64%,減少了防腐涂料總用量。同時,石墨烯涂料預(yù)計保護期限逾十年,大幅節(jié)省了維護成本,降低了安全風(fēng)險。當(dāng)前,銷售華東正逐步加快石墨烯重防腐涂料在油庫碼頭輸油臂、棧橋管線等關(guān)鍵部位的推廣應(yīng)用。(沈益萍 徐 亮)

SEG洛陽技術(shù)研發(fā)中心:全流程技術(shù)支持石墨烯涂層應(yīng)用

本報訊 近日,SEG洛陽技術(shù)研發(fā)中心聯(lián)合上海院,針對不同應(yīng)用場景開發(fā)石墨烯涂層配套體系及施工工藝技術(shù),并在銷售華東陳山油庫成功實現(xiàn)全流程標(biāo)準(zhǔn)化施工,填補了相關(guān)技術(shù)空白。

該中心項目團隊基于不同地域石化企業(yè)大氣腐蝕環(huán)境特點,結(jié)合耐鹽霧、耐人工老化、耐酸及耐堿等實驗室模擬加速實驗研究,通過考察比對噴砂參數(shù)、稀釋劑用量、涂裝方式、粗糙度等因素對涂層質(zhì)量的影響規(guī)律,明確了施工過程的關(guān)鍵參數(shù),形成了針對石墨烯重防腐涂料的施工工藝。為解決涂層維護過程中存在的“過修”“欠修”問題,他們開發(fā)了涵蓋新建和維修場景的系列石墨烯涂層配套體系及施工技術(shù)規(guī)范,為現(xiàn)場高質(zhì)量施工提供了堅實可靠的技術(shù)支撐。在陳山油庫現(xiàn)場施工過程中,他們還協(xié)同業(yè)主和施工單位,開展粗糙度、施工環(huán)境、涂敷質(zhì)量等關(guān)鍵參數(shù)實時檢測和技術(shù)指導(dǎo),為項目順利實施提供全流程技術(shù)支持。項目質(zhì)量測評結(jié)果表明,涂層附著力在8兆帕以上、干膜厚度合格率達100%。

下一步,該中心將聚焦苛刻腐蝕環(huán)境、沿海碼頭及酸性水罐等場景進一步開展技術(shù)攻關(guān),為石墨烯重防腐涂料的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐。(王 婭 李曉煒)

來源:中國石化報