元素百科为您介绍石墨烯技术的规模制备取得了新的进展。最近，记者从石墨烯规模制备新技术媒体新闻发布会上获悉，鉴于石墨稀释规模制备技术的现有不足，北京化工大学教授吴伟领导研究团队成功开发了高效、低成本、高质量的石墨烯规模生产新技术，最近与北京中原龙港矿业技术有限公司合作建立试点生产线，实现技术转型。
据报道，该技术是在物理液相剥离法的基础上创新的。经过中试验，高纯度石墨烯可以高效、低成本、无污染地生产。经检测，采用该技术生产的石墨烯产品质量优良，平均层小于7层，板尺寸大于3微米。
石墨烯作为一种新材料，是石墨、碳纳米管、富勒烯等碳材料的基本结构单元，具有强度最高、韧性最高、透光率最高、重量最轻、电子迁移率最快、导电性最好的优良特性 “平台支持可以为大量传统材料的性能改进和应用扩展提供强有力的支持，同时衍生出一系列性能优异的新一代功能元件，在锂离子电池、太阳能电池、超级电容器、传感器、生物医学、复合材料、环保、柔性显示、半导体行业等领域具有良好的应用前景。
吴伟说，实现石墨稀释的高性能、低成本、高稳定性是其应用的前提和保证，也是当前学术关注和研究的焦点。制备石墨烯的方法有很多，如气相合成、氧化还原、液相剥离等。其中，液相剥离法被认为是大规模制备高性能石墨烯的重要方法之一，但制备效率和生产率仍然较低。因此，高效、低成本的石墨稀释大规模制备技术已成为行业的重要需求。
针对这一问题，吴伟带领研究团队在液相剥离法制备石墨烯的基础上，创新地提出以石墨衍生物为分散剂，采用高速水相剪切法解决工艺效率低、规模制备难以放大等问题，建立了一吨试生产线，产品具有良好的物理化学性能。经生产线验证，该工艺具有绿色环保、水溶剂、常压、无表面活性剂等有机成分，对环境无害；成本低，每公斤石墨烯500元以内；产品质量好，由于产品主要是剥离法，缺陷少，层数低，7层以内，3-5微米，无表面活性剂，纯度高，产品的导电率接近5000S/m，达到国际领先水平；所使用的重要设备来自市场定型设备，所使用的添加剂也可以从市场上购买。原材料来源广泛，可膨胀或高纯鳞片石墨和人造石墨，具有良好的工业化前景。
北京中原龙港矿业技术有限公司董事长龙珍表示，公司专注于天然鳞片石墨产品的全过程开发。今年1月，公司与北京化工大学签署了合作协议，致力于利用物理法制备石墨烯的深入研发。6月，双方共同成立了“北京化工大学-北京中原龙港矿业技术有限公司研发中心”，致力于石墨烯下游产品的研发和生产。
记者了解到，目前，北京中原龙港矿业技术有限公司已建成年产1吨的试点生产线，计划从今年6月开始在内蒙古兴和县建设大型生产基地。
吴伟说，尽管学术界对石墨烯的研究越来越深入，但石墨烯行业仍处于初级阶段。随着制备方法的重大进展，实现了石墨烯材料的大规模生产。通过石墨化学或物理加工，石墨烯粉末或悬浮液的年产量可达数十万吨，但完整的石墨烯材料产业链仍然非常重要，需要突破石墨烯的广泛应用和性能的充分挖掘。成果转化后，基础研究与应用研究之间通常会有一个良性循环，石墨烯及相关材料的产业发展将进一步促进石墨稀基础研究的快速进展。
