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黑土地上崛起“中國(guó)石墨之都”——雞西石墨產(chǎn)業(yè)加速高端化、整合化集群發(fā)展

著資源型城市轉(zhuǎn)型，雞西清晰地規(guī)劃了一條可持續(xù)發(fā)展之路，從原礦開(kāi)采到石墨新材料產(chǎn)業(yè)布局，步履不停，穩(wěn)扎穩(wěn)打，2014年被中國(guó)礦業(yè)聯(lián)合會(huì)授予“中國(guó)石墨之都”稱號(hào)。在這個(gè)位列黑龍江四大“煤城”的城市，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不再單靠向下挖掘，一批石墨產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)和項(xiàng)目正在此落地，一座“中國(guó)石墨之都”正在黑土地上崛起。

2024-03-22

多孔石墨烯的制備及應(yīng)用

石墨烯是由單層sp2雜化碳原子呈六邊形排列的而組成的一種二維碳材料，具有較大的理論比表面積、較高的本征載流子遷移率、較高的導(dǎo)熱系數(shù)、室溫下超高的電導(dǎo)率等優(yōu)點(diǎn)。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，石墨烯已逐漸成為吸引力的應(yīng)用材料之一。 石墨烯同時(shí)也存在著不足之處，如在數(shù)字電子領(lǐng)域，由于石墨烯的電子之間缺乏帶隙，一旦數(shù)據(jù)傳送之后便很難停止。解決辦法是通過(guò)在石墨烯表面打孔形成帶隙或者整合二維石墨烯構(gòu)建具有特定三維結(jié)構(gòu)的石墨烯，形成多孔結(jié)構(gòu)。 多孔石墨烯的制備方法 模板法 模板法根據(jù)模板的組成及特性不同又可分為硬模板法和軟模板法兩種。 硬模板法 通過(guò)硬模板法制備多孔石墨烯材料主要涉及以下四個(gè)方面：（1）制備硬模板；（2）對(duì)模板表面進(jìn)行功能化/改性，以獲得適宜的表面性能；（3）通過(guò)各種方法將石墨烯或其衍生物，如氧化石墨烯涂覆在模板上；（4）選擇性去除模板。 硬模板法也存在許多缺點(diǎn)，如產(chǎn)率相對(duì)不高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，采用多步合成工藝時(shí)限制較大，模板移除時(shí)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性不足等。 軟模板法 軟模板法是碳前驅(qū)體與軟模板之間相互作用進(jìn)行的自組裝反應(yīng)，經(jīng)過(guò)高溫碳化、聚合得到多孔石墨烯，其孔結(jié)構(gòu)主要取決于合成條件，如反應(yīng)物比例、溶劑類(lèi)型和反應(yīng)溫度等，該方法可直接用于合成介孔或大孔石墨烯材料。 相比于硬模板，軟模板本質(zhì)上是在分子層面的合成，利用化學(xué)鍵或親/疏水作用力相互作用的同時(shí)構(gòu)造多孔結(jié)構(gòu)，在軟模板法制備多孔石墨烯材料的過(guò)程中，起重要作用的是模板與表面活性劑之間的化學(xué)反應(yīng)。 無(wú)模板法 無(wú)模板法包括刻蝕法、溶劑熱法和化學(xué)氣相沉積法。 刻蝕法 刻蝕法是利用刻蝕劑與石墨烯之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使石墨烯表面的碳原子被反應(yīng)刻蝕以后留下孔結(jié)構(gòu)的一種方法。該方法對(duì)于材料的刻蝕具有明顯的選擇性，即刻蝕結(jié)束立刻停止，不會(huì)損壞其余層面的材料。 溶劑熱法 溶劑熱法是在特定的高壓反應(yīng)釜中，利用水或有機(jī)溶劑作為反應(yīng)體系，將其加熱至臨界溫度，在高壓反應(yīng)體系中進(jìn)行材料合成的一種方法，該方法極大地減少了環(huán)境污染，并且制備得到的多孔石墨烯材料具有孔徑可控的優(yōu)勢(shì)。 化學(xué)氣相沉積法 化學(xué)氣相沉積法制備多孔石墨烯材料的主要過(guò)程是將甲烷、乙炔等含碳?xì)怏w，再使氣態(tài)碳源沉積到固態(tài)體基體表面，制備得到石墨烯，然后在保護(hù)氣體中逐漸升溫，獲得多孔石墨烯材料的一種方法。該方法操作簡(jiǎn)單、可大規(guī)模生產(chǎn)，且制得的多孔石墨烯材料結(jié)構(gòu)完整，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。 多孔石墨烯及其復(fù)合材料的應(yīng)用 電極材料 以多孔石墨烯或復(fù)合材料為電極材料，其高度連通的結(jié)構(gòu)大大促進(jìn)了離子的快速輸運(yùn)，從而使材料呈現(xiàn)出較高容量和功率特性。 環(huán)境吸附材料 多孔石墨烯具有豐富的孔道結(jié)構(gòu)，由于制備方法的差異，表面含有較多的缺陷，能夠較容易引入不同功能團(tuán)。多孔石墨烯及其復(fù)合材料在油/水分離、金屬離子吸附和染料分子去除等方面均有諸多應(yīng)用。 分離領(lǐng)域 通過(guò)模型建立和計(jì)算機(jī)模擬發(fā)現(xiàn)，多孔石墨烯對(duì)氫氣（H2）、氮?dú)猓∟2）和硫化氫（H2S）等氣體分子具有較高的滲透性和選擇性，能夠有效分離H2/CH4、CO2/N2和H2S/CH4等混合氣體。 參考資料： 吳蓬勃、王成君等.多孔石墨烯制備及其納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展 曾旸等.多孔石墨烯材料的制備研究進(jìn)展 史鵬、侯朝霞等.多孔石墨烯及其復(fù)合材料的研究進(jìn)展

2019-05-22

石墨用途

1、作耐火材料：石墨及其制品具有耐高溫、高強(qiáng)度的性質(zhì)，在冶金工業(yè)中主要用來(lái)制造石墨坩堝，在煉鋼中常用石墨作鋼錠之保護(hù)劑，冶金爐的內(nèi)襯。 2．作導(dǎo)電材料：在電氣工業(yè)上用作制造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極，石墨墊圈、電話零件，電視機(jī)顯像管的涂層等。 3．作耐磨潤(rùn)滑材料：石墨在機(jī)械工業(yè)中常作為潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用，而石墨耐磨材料可以在200~2000 ℃溫度中在很高的滑動(dòng)速度下，不用潤(rùn)滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備，廣泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和軸承，它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)勿需加入潤(rùn)滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。 4．石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好，滲透率低等特點(diǎn)，大量用于制作熱交換器，反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過(guò)濾器、泵設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門(mén)，可節(jié)省大量的金屬材料。 5．作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料：由于石墨的熱膨脹系數(shù)小，而且能耐急冷急熱的變化，可作為玻璃器的鑄模，使用石墨后黑色金屬得到鑄件尺寸精確，表面光潔成品率高，不經(jīng)加工或稍作加工可使用，因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝，通常用石墨材料制成壓模和燒結(jié)用的瓷舟。單晶硅的晶體生長(zhǎng)坩堝，區(qū)域精煉容器，支架夾具，感應(yīng)加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座，高溫電阻爐爐管，棒、板、格棚等元件。 6、用于原子能工業(yè)和國(guó)防工業(yè)：石墨具有良好的中子減速劑用于原子反應(yīng)堆中，鈾一石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動(dòng)力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有高熔點(diǎn)，穩(wěn)定，耐腐蝕的性能，石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很高，雜質(zhì)含量不應(yīng)超過(guò)幾十個(gè)PPM 。特別是其中硼含量應(yīng)少于0.5PPM 。在國(guó)防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴，導(dǎo)彈的鼻錐，宇宙航行設(shè)備的零件，隔熱材料和防射線材料。 7．石墨還能防止鍋爐結(jié)垢，有關(guān)單位試驗(yàn)表明，在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用4~5 克)能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在橋梁、管道上可以防腐防銹。 8．石墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑。石墨經(jīng)過(guò)特殊加工以后，可以制作各種特殊材料用于有關(guān)工業(yè)部門(mén)。 9．電極：石墨何以能取代銅做為電極

2022-05-18

烯連絲路、聚集使用、共贏未來(lái)——2019年我國(guó)世界石墨烯創(chuàng)新大會(huì)在西安隆重開(kāi)幕

本屆大會(huì)由西安市人民和石墨烯工業(yè)技能立異戰(zhàn)略聯(lián)盟聯(lián)合主辦，西安市科學(xué)技能局、西安高新技能工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)辦理委員會(huì)、西安絲路石墨烯立異中心承辦。原國(guó)務(wù)院參事、動(dòng)力局原局長(zhǎng) 徐錠明，工信部原資料司副司長(zhǎng)邢濤；陜西省委科技工委委員、科技廳副廳長(zhǎng) 史高領(lǐng)，西安市政協(xié)、西安市工商聯(lián) 王歡暢，我國(guó)產(chǎn)學(xué)研協(xié)作促進(jìn)會(huì)履行副會(huì)長(zhǎng)/秘書(shū)長(zhǎng) 王建華，西安市科技局黨組書(shū)記、局長(zhǎng)李志軍，西安市高新區(qū)管委會(huì)副主任顧海文等領(lǐng)導(dǎo)到會(huì)本次大會(huì)。 　　開(kāi)幕式上，石墨烯諾獎(jiǎng)獲得者、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)Andre Geim教授，希臘FORTH 的Costas Galiotis教授，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校段鑲鋒教授，常州第六元素資料科技股份有限公司董事長(zhǎng)瞿研，納米馬來(lái)西亞公司的副總裁Murni Ali女士、中華聯(lián)合財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)股份有限公司總經(jīng)理助理王振宇先生相繼做了主題陳述，深度解析石墨烯前沿技能，一起探索石墨烯未來(lái)開(kāi)展。 　　據(jù)悉，“世界石墨烯產(chǎn)品認(rèn)證中心(IGCC) ”是由歐洲聞名石墨烯途徑組織Phantoms Foundation等相關(guān)安排建議建立的全球化的獨(dú)立第三方認(rèn)證組織，該認(rèn)證中心于2018年1月18日正式建立，總部設(shè)在德國(guó)，現(xiàn)在是全球石墨烯行業(yè)展開(kāi)石墨烯原資料和使用產(chǎn)品自愿性認(rèn)證服務(wù)的獨(dú)立第三方組織。而IGCC西安中心的建立，不僅為國(guó)內(nèi)石墨烯認(rèn)證供給了戰(zhàn)略支撐，并且在很大程度上調(diào)動(dòng)了國(guó)內(nèi)石墨烯工業(yè)開(kāi)展積極性，一起也是響應(yīng)一帶一路建造召喚的重要舉措，對(duì)于石墨烯的健康標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展具有里程碑意義。 　　本屆大會(huì)設(shè)有石墨烯一帶一路世界協(xié)作圓桌會(huì)議，陜西省石墨烯立異開(kāi)展效果暨“一帶一路”效果展，讓企業(yè)對(duì)接石墨烯技能和產(chǎn)品需求的商務(wù)會(huì)客室，集科普與市場(chǎng)推行于一身的石墨烯產(chǎn)品體會(huì)館，讓企業(yè)面向全球發(fā)布石墨烯產(chǎn)品的新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，以及全球石墨烯工業(yè)研究陳述發(fā)布典禮、山東省石墨烯制造業(yè)中心推介會(huì)、東旭光電石墨烯工業(yè)開(kāi)展之路、上海石墨烯功能型途徑產(chǎn)品發(fā)布會(huì)暨項(xiàng)目征、要點(diǎn)新資料使用保險(xiǎn)補(bǔ)償補(bǔ)助專(zhuān)場(chǎng)洽談會(huì)等多場(chǎng)特色活動(dòng)，憑借多種不同形式的活動(dòng)助力石墨烯工業(yè)開(kāi)展。 　　其中，本屆大會(huì)特別建立了以聚力“一帶一路”中軸提升，助推陜西石墨烯騰達(dá)未來(lái)為主題的“陜西石墨烯工業(yè)立異效果暨一帶一路效果展”?！靶Ч埂睂閲?guó)表里參會(huì)者出現(xiàn)陜西立異團(tuán)隊(duì)和高?？蒲性核目苿?chuàng)效果、陜西石墨烯工業(yè)化的老練產(chǎn)品，向全球顯示陜西“硬科技”工業(yè)開(kāi)展的新生機(jī)新優(yōu)勢(shì)。 　　自西安絲路石墨烯立異中心落地高新區(qū)以來(lái)，經(jīng)過(guò)實(shí)施西安石墨烯立異“五個(gè)一”工程，先后建立了“我國(guó)世界石墨烯立異大會(huì)秘書(shū)處”、組建了“西安石墨烯工業(yè)開(kāi)展專(zhuān)家委員會(huì)、建立了“西安石墨烯工業(yè)聯(lián)盟”、建造“石墨烯工業(yè)立異基地”、建議“西安絲路石墨烯工業(yè)投資基金”。環(huán)繞要點(diǎn)行業(yè)使用，中心建立了專(zhuān)業(yè)、權(quán)威的工業(yè)服務(wù)途徑，先后建立了醫(yī)療、修建、節(jié)能環(huán)保、汽車(chē)、融軍、紡織等工業(yè)使用研究院以及農(nóng)業(yè)和電加熱兩個(gè)工業(yè)使用促進(jìn)推行中心。經(jīng)過(guò)這些專(zhuān)業(yè)的工業(yè)服務(wù)途徑，中心有力地推進(jìn)了陜西石墨烯立異效果的不斷涌現(xiàn)及轉(zhuǎn)化，以石墨烯諾獎(jiǎng)得主安德烈·海姆教授為代表的一大批國(guó)表里高端人才及其立異效果經(jīng)過(guò)中心落地西安開(kāi)展。一起中心也幫助企業(yè)打通了市場(chǎng)推行途徑，助力西安工業(yè)蝶變。 　　本屆大會(huì)特別建立100場(chǎng)“商務(wù)會(huì)客室”，會(huì)聚華為、海爾、陜汽、東方雨虹、塔塔鋼鐵等很多國(guó)表里500強(qiáng)企業(yè)，環(huán)繞物聯(lián)網(wǎng)、新動(dòng)力、涂料、熱辦理、醫(yī)療健康、航空航天、節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域，與全球石墨烯工業(yè)化企業(yè)對(duì)接200+石墨烯技能立異需求，為使用企業(yè)帶來(lái)亟需的石墨烯相關(guān)技能和產(chǎn)品，助力其贏得戰(zhàn)略先機(jī)、促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、完成新的工業(yè)增長(zhǎng)點(diǎn)，一起也將為石墨烯企業(yè)拓展產(chǎn)品市場(chǎng)，把脈企業(yè)未來(lái)開(kāi)展方向，推進(jìn)石墨烯工業(yè)化進(jìn)程，敞開(kāi)全球石墨烯工業(yè)開(kāi)展新時(shí)代。 　　全民參加，打造絲路石墨烯工業(yè)立異高地 　　2019年是打造西安硬科技品牌升級(jí)版的關(guān)鍵之年，作為硬科技大會(huì)的重要部分“2019我國(guó)世界石墨烯立異大會(huì)”的成功舉行，有助于西安構(gòu)建石墨烯新資料工業(yè)立異生態(tài)鏈、促進(jìn)西安展開(kāi)世界科技溝通協(xié)作、有助于激發(fā)本土新資料等硬科技企業(yè)的立異生機(jī)。一起憑借大會(huì)的途徑，經(jīng)過(guò)石墨烯新資料構(gòu)建西安與“一帶一路”沿線的科技協(xié)作通道，打造優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)協(xié)作共贏的全球石墨烯工業(yè)開(kāi)展一起體，助力西安打造“一帶一路”石墨烯工業(yè)使用立異之城和全球硬科技之都，有用支撐和引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量開(kāi)展，完成追逐逾越。

2019-10-30

石墨粉的分類(lèi)有哪些

2022-10-19