石墨烯产业技术及政策发展趋势研究文献综述
2020-05-19 21:33:22
文 献 综 述
石墨烯又称单层墨,是已知的世上最薄、最坚硬、导热性及导电性最好的纳米材料,被誉为是颠覆未来的一种战略性新兴材料,是目前发现的硬度最高、韧性最强的纳米材料。因其特殊纳米结构和优异的物理化学性能,石墨烯在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等领域应用前景广阔,被公认为21世纪的”未来材料”和”革命性材料”。
一、对石墨烯的基础研究
对石墨烯的基础研究,学者们主要从其基本性能、化学特点、发展前景等方面进行研究。
傅强,包信和(2009)阐述了通过化学方法实现非支撑(freestan ding)或准非支撑(quasifree-standing)石墨烯结构的可控和规模制备;石墨烯及石墨烯相关材料(graphene and related materials)在催化、储氢等领域展现出非常重要的应用前景。
徐秀娟、秦金贵、李振(2009)指出,石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体,它是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2杂化碳的基本结构单元,具有很多奇异的电子及机械性能,因而吸引了化学、材料等其他领域科学家的高度关注。
张文毓,全识俊(2011)认为,石墨烯具有非凡的物理及电学性质,如高比表面积、高导电性、高机械强度、易于修饰及大规模生产等,其产品研发和应用目前正在全球范围内急剧增加,并通过对石墨烯特性、制备方法、未来发展展望几方面进行了综述。
代波、邵晓萍、马拥军、裴重华(2010)在研究了石墨烯的概念基础上,讨论了石墨烯器件的研发现状,提出自发现石墨烯至今,其已迅速成为目前材料科学和凝聚态物理研究的一个热点,并认为其未来发展前景以及其它的潜在应用具有十分广阔的发展空间。王国华、周旭峰、刘兆平(2013)指出,自2004年发现以来,石墨烯不仅在理论科学上受到了极大关注,并且以其特殊的纳米结构以及优异的物理化学性能而在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等诸多领域展现出巨大的应用潜能。
马岸桢(2015)对国内外石墨烯的研究及产业化进展状况进行了对比,分析我国在石墨烯产业化进程中的瓶颈所在,针对目前存在的问题提出发展建议以推动我国石墨烯产业化发展进程。孟良、孙明娟(2015)提出,石墨烯材料的研发涉及国家高新技术材料的产业基础,产业关联涉及新材料、能源、环境、航空航天、国防等领域,对国家的发展起着重要作用,因此,各国政府积极支持石墨烯研发。
张继国、施国洪、宦娟(2014)指出,发展石墨烯产业,可提升我国新兴产业的国际竞争力、提高产业的发展水平、形成新的经济增长点。汤天波、王冰 (2014)提出,自Andre Geim和Konstantin Novoselov发现从石墨中有效分离石墨烯的方法以来,石墨烯受到了各国政府及产业界的广泛重视。各国均以应用和产业化为研发重点及导向,十分注重研发成果的商业化应用。当前,各国政府纷纷制定了石墨烯”商业化时间表”,主流企业成为石墨烯技术研发的主体力量。Xuan W,Linjie z,Mullen K.Transparent(2008)研究组通过浸渍涂布法沉积被热退火还原的石墨烯,采用乙炔做还原气和碳源,采用高温还原方法制备了高电导率(1425S/cm)的石墨烯,为石墨烯作为导电玻璃的替代材料提供了可能。