（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）從目前石墨烯產(chǎn)品的宏觀(guān)形態(tài)和層數來(lái)看，石墨烯產(chǎn)品可以分為寡層石墨烯微粉和大面積單層石墨烯。前者主要利用化學(xué)氧化還原法或者機械剝離法進(jìn)行制備，潛在的應用領(lǐng)域為復合材料、導電油墨、傳感器以及電池電極等。后者主要通過(guò)化學(xué)氣相沉積法獲得，潛在的應用領(lǐng)域為透明觸摸屏等。當前，兩類(lèi)產(chǎn)品都展開(kāi)了競爭激烈的工業(yè)化研究，而在寡層石墨烯微粉領(lǐng)域的競爭尤為白熱化。但是目前高昂的價(jià)格嚴重限制了石墨烯的應用，開(kāi)發(fā)低成本高品質(zhì)的石墨烯是當前研究的焦點(diǎn)。
 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所在石墨烯制備和應用技術(shù)研究中取得了系列進(jìn)展。2012年劉兆平團隊的“石墨烯制備技術(shù)”成功實(shí)現轉移。該方法是以石墨為原材料，通過(guò)化學(xué)方法制備。該技術(shù)的研制成功對石墨烯制備和應用的發(fā)展具有一定的推動(dòng)作用。近年來(lái)，“生物基合成材料”在國際上迅速發(fā)展成一個(gè)前景誘人的新興領(lǐng)域，寧波材料所朱錦團隊在國內較早開(kāi)展了“生物基高分子 材料”研究，開(kāi)發(fā)了大豆基無(wú)醛膠和耐熱聚乳酸產(chǎn)品，并成功實(shí)現工業(yè)化和市場(chǎng)化。
在此基礎上，該團隊研究發(fā)現以木質(zhì)素、纖維素等廉價(jià)生物質(zhì)碳源為原材料，成功制備出高純度高品質(zhì)生物基石墨烯，而且成本較傳統石墨剝離法路線(xiàn)大幅度降低。已申請中國專(zhuān)利兩項（CN 201310721586.6和CN 201410071766.9），更多的新專(zhuān)利也在申請中。生物基石墨烯的宏觀(guān)狀態(tài)為蓬松的黑色粉末（如圖1a和1b所示）。在圖1c中，生物基石墨烯在透射電鏡TEM的觀(guān)測下，呈現寡層石墨烯獨有的半透明現象。據多樣品統計，其典型的二維平面大小在0.5-2μm之間。此外，經(jīng)氣體吸附BET法實(shí)驗的測定，該產(chǎn)品的比表面積在400-1000 m2/g范圍。在圖1d的拉曼光譜中，生物基石墨烯顯示了較低的ID/IG峰比值，說(shuō)明產(chǎn)品的石墨化程度較高，缺陷較少。此外，在2700cm-1附近發(fā)現了尖銳的2D峰，說(shuō)明石墨烯微粉的平均層數較少。以上實(shí)驗證據均說(shuō)明生物基石墨烯的質(zhì)量很好。利用寧波材料所余海斌團隊獨有的分散技術(shù)，生物基石墨烯對涂料的防腐性能有顯著(zhù)提高（如圖2所示）。
圖2 含生物基石墨烯中間漆的防腐結果 生物基石墨烯的出現，打破了生產(chǎn)石墨烯產(chǎn)品必須以石墨或石化資源為碳源的現狀，實(shí)現了石墨烯產(chǎn)品原材料的可持續性發(fā)展。而這種原材料上的創(chuàng )新還帶來(lái)了諸多的制備技術(shù)創(chuàng )新，工藝創(chuàng )新，從而使石墨烯的價(jià)格由數千元一公斤，下降到數百元一公斤以下?？傮w來(lái)說(shuō)，低成本生物基石墨烯產(chǎn)品的出現，為石墨烯產(chǎn)業(yè)開(kāi)辟了新的生產(chǎn)方式，打開(kāi)了廣闊的應用前景。
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