石墨烯標準相繼落地 “網(wǎng)紅”科技將掀起革命

  2004年，英國曼徹斯特大學物理學家從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人因此共獲2010年諾貝爾物理學獎。隨著石墨烯材料被應用于各個領域，與之相關的標準也相繼出臺，這項“網(wǎng)紅”科技在未來還會掀起怎樣的革命呢？
  新型材料界的“網(wǎng)紅”
 石墨烯由于其不穩(wěn)定的特性，不能單獨存在，直到2004年，英國曼徹斯特大學物理學家從石墨中分離出石墨烯，該材料才得以正式問世。石墨烯號稱“新材料之王”，是一種二維蜂窩狀純碳材料，集眾多特性于一身。它是目前最薄、最輕的材料，同時也是最強、最堅硬的材料。雖然石墨很軟，但是單層的石墨烯材料甚至比金剛石還硬。石墨烯還兼具柔性、透明等特性，而且只有質子能夠穿透。這些優(yōu)良的特性賦予了石墨烯材料極為廣闊的應用前景，也是吸引全世界眼球的根本原因。
 盡管石墨烯在新聞端不斷“刷屏”，真正能夠發(fā)揮其特性的商業(yè)產(chǎn)品卻遲遲不見蹤影。對于石墨烯材料來說，理想與現(xiàn)實差距很大。雖然我國在石墨烯研究上擁有儲量豐富、政策支持的雙重優(yōu)勢，但是作為石墨烯誕生的搖籃，英國在這一領域研究的底子更厚。在去年已有40多家企業(yè)與曼徹斯特大學的235名研究人員合作開展石墨烯和相關二維材料的研究，并在周邊催生出上千家獨立公司。目前國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)處于初級發(fā)展階段，工藝水平不高、企業(yè)難以獲利是阻礙石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的兩大因素。
　石墨烯5項地方標準相繼落地
　今年年初，工信部、發(fā)改委和科技部等三部委發(fā)布了《關于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，欲在2020年形成完善的石墨烯產(chǎn)業(yè)體系，實現(xiàn)石墨烯材料標準化、系列化和低成本化，在多領域實現(xiàn)規(guī)?；瘧?。而據(jù)最新報道，中國《石墨烯材料的術語、定義及代號》國家標準已基本完成制定工作，正在報批程序中。
　石墨烯系列地方標準近期已經(jīng)發(fā)布，包括五項，分別是《石墨烯三維構造粉體材料的檢測與表征方法》《石墨烯三維構造粉體材料名詞術語和定義》《石墨烯三維構造粉體材料生產(chǎn)用聚合物》《石墨烯三維構造粉體材料生產(chǎn)技術》和《石墨烯三維構造粉體材料生產(chǎn)用高溫反應爐的設計規(guī)范》。上述標準是在中國率先發(fā)布的石墨烯系列地方標準，并首次明確了石墨烯三維構造粉體材料的名詞術語，首次規(guī)范了石墨烯三維構造粉體材料的原料、技術、生產(chǎn)裝備及檢測方法。
　光催化技術或成治水新利器
　隨著石墨烯相關標準的相繼落地，有關該材料的研究應用也就隨即展開。近日，由國內(nèi)重點企業(yè)與科研單位聯(lián)合承擔的國家級石墨烯光催化治理黑臭污染水體項目，通過了專家組的鑒定。專家組一致認為，這項技術整體上達到國內(nèi)領先水平，其中石墨烯光催化網(wǎng)的制備與應用達到國際先進水平，引起了業(yè)界的廣泛關注。據(jù)悉，基于這一技術的石墨烯光催化網(wǎng)產(chǎn)品已經(jīng)在江陰正式問世，開始應用到城市黑臭水體治理中。
　據(jù)介紹，這個石墨烯光催化網(wǎng)是目前國際上唯一可用于大規(guī)模水質處理的光催化技術及產(chǎn)品，其核心“可見光響應的異質間高效量子轉移技術”利用了優(yōu)質石墨烯作為關鍵的光生載流子傳導層，將光催化效率提升了數(shù)個幾何量級。研究人員介紹，該產(chǎn)品強大的性能得益兩點，首先是有別于氧化、還原的石墨烯，能夠保證高效的光生載流子轉移。另外，還有一個能夠同時制備可見光響應的光敏納米及復合量子級光催化材料的團隊。
　結語
　在國家相關部委、北京市委市政府的大力支持下，由中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟打造的第一家集產(chǎn)品展示、體驗、銷售、合作于一體的“清創(chuàng)華清石墨烯眾創(chuàng)空間”正式啟動。按照規(guī)劃，在未來二年內(nèi)聯(lián)盟將在國內(nèi)外設立100家“石墨烯眾創(chuàng)空間”，進一步整合及協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)、社會資源，提升石墨烯產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)、制造、服務水平，推動石墨烯產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。目前全國有將近20家石墨烯產(chǎn)業(yè)園，這個數(shù)字還在增長。無論是發(fā)達地區(qū)，還是偏遠地區(qū)，都在建石墨烯產(chǎn)業(yè)園。面對這波“石墨烯淘金熱”，北京大學化學與分子工程學院教授、中國科學院院士劉忠范指出，參照過往歷史，在新材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的過程中不應失去理性，石墨烯行業(yè)真正壯大，需要時間的積淀，需要持續(xù)的投入，更需要耐心。