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一、項目簡介石墨烯可以視為單層石墨結(jié)構(gòu)，其獨特的二維結(jié)構(gòu)及其優(yōu)良導電性使其在微電子、半導體、電池以及防腐涂層中得到應(yīng)用。目前石墨烯生產(chǎn)方法主要有機械剝離法，化學氣相沉積法，電輔助氧化法和氧化還原法。表 1 里列舉了這幾種方法的優(yōu)缺點。表 1 石墨烯各生產(chǎn)方式優(yōu)缺點對比生產(chǎn)方式優(yōu)點缺點石墨烯品質(zhì)較高，操作簡單，成本低廉獲得的石墨烯尺寸不穩(wěn)定，無機械剝離法法實現(xiàn)量產(chǎn)。操作相對簡單，石墨烯可以大面積生長，得到的石墨烯較為完整，質(zhì)量較好高溫工藝，成本高；化學氣相沉積法電輔助氧化法只能達到平方厘米的量級，難以滿足石墨烯的工業(yè)化應(yīng)用難以控制石墨烯生長層數(shù)；石墨烯較難從 SiC 基板上轉(zhuǎn)移；使用強氧化劑，有害氣體產(chǎn)生。石墨烯在生產(chǎn)過程易發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的團聚；生產(chǎn)設(shè)備簡單簡單易行的工藝成、高效且成本較低氧化還原的過程中，電子結(jié)構(gòu)及晶體的完整性易被破壞，難以生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品；氧化還原法生產(chǎn)廢液造成環(huán)境污染。本團隊開發(fā)的石墨烯采用氣氛-電弧法，可以實現(xiàn)石墨烯的快速制備。相比于傳統(tǒng)石墨烯制備方法，它具有如下優(yōu)勢：1）生產(chǎn)效率極高。氧化法制備石墨烯耗時約 3-7 天電弧法可在幾分鐘到十-- 130 --西安交通大

石墨烯的表面修飾、復合材料及自修復涂層的制備，增強基體防腐性能并具 有自修復功能。

一.項目簡介本項目生產(chǎn)的鑄型尼龍(MC尼龍）/石墨烯復合材料克服了普通MC尼龍低溫韌性較差, 沖擊強度偏低, 尺寸穩(wěn)定性不好, 高負荷下耐磨性、自潤滑性欠佳，磨損率較大等缺點。表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能，可廣泛應(yīng)用于制備軸承、齒輪、滑輪等，尤其是制備一些不能由壓塑或者擠塑法制備的大型器件。該產(chǎn)品制備過程極其簡單。二.市場前景鑄型尼龍(MC尼龍）是目前應(yīng)用最廣泛的工程塑料之一，高性能鑄型尼龍(MC尼龍）取代銅、鋁、鋼和鐵等金屬材料是今后工程塑料的主要發(fā)展方向。三.規(guī)模與投資本項目特別適合現(xiàn)有MC尼龍的企業(yè)，基本不需要額外投資。對于新建企業(yè)，進口設(shè)備和國產(chǎn)設(shè)備差異較大，如果選用國產(chǎn)人工澆鑄，投資很少。四.生產(chǎn)設(shè)備主要設(shè)備：反應(yīng)釜，澆鑄設(shè)備五.效益分析每噸產(chǎn)品利潤約2000-3000元。六.合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓

本成果以“高效、低耗、高質(zhì)、低成本”為開發(fā)理念，形成了氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、石墨烯的系列制備技術(shù)，具有實施工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)的潛質(zhì)。所制備的氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、石墨烯具有層數(shù)低、比表面積大、純度高等特點。應(yīng)用領(lǐng)域包括生物檢測、新能源、環(huán)境修復、防護涂裝、電磁屏蔽、導電及導熱材料等。目前，已在防腐涂料、電化學儲能、導電導熱材料等方面應(yīng)用與企業(yè)開展對接試研工作。本成果包含的制備技術(shù)的特點如下： 1、氧化石墨烯制備技術(shù)特點： ① 生產(chǎn)過程簡單、高效（無需繁雜的低溫、高溫過程）； ② 節(jié)能減耗，能耗低，濃酸消耗少，“三廢”產(chǎn)生少； ③ 生產(chǎn)周期短，氧化過程最快僅需30min； ④ 濃硫酸的回收再利用。 2、還原氧化石墨烯制備技術(shù)特點： ① 生產(chǎn)過程簡單、高效； ② 無需任何還原劑； ③ 無需復雜、高要求的設(shè)備； ④ 還原過程最快僅需3s。 3、石墨烯制備技術(shù)特點： ① 生產(chǎn)過程簡單、高效； ② 無需任何還原劑； ③ 使用設(shè)備簡單易獲得； ④ 制備過程最快僅需5s。

項目簡介 石墨烯屬于碳納米材料家族中的一員，是一種單層的二維原子晶體，具有高硬度、高導熱性、高載流子遷移率等諸多優(yōu)良特性，被認為是新一代電子學器件的重要基礎(chǔ)材料。近年來我們通過技術(shù)改良， 研制成功了可批量

杭州高烯科技有限公司創(chuàng)建于2016年，注冊資本6600萬元，擁有10000平米研發(fā)中心。公司秉承首創(chuàng)（First）、極致（Best）、使命（Most）“3T”經(jīng)營理念，致力于單層石墨烯及其宏觀組裝材料的研發(fā)、生產(chǎn)及技術(shù)服務(wù)。 公司科研實力雄厚，十幾名專職研發(fā)人員均來自國內(nèi)外知名高校。現(xiàn)已申請石墨烯領(lǐng)域?qū)＠俣囗棧渲邪l(fā)明型專利占比90%以上。成功開發(fā)出石墨烯“1+3型”產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)和產(chǎn)品：單層氧化石墨烯、石墨烯多功能復合纖維、石墨烯電熱膜、石墨烯導熱膜，技術(shù)指標國際領(lǐng)先，應(yīng)用前景廣闊，獲得國際石墨烯產(chǎn)品認證中心(IGCC)全球首個單層氧化石墨烯及單層氧化石墨烯改性功能纖維尼龍6產(chǎn)品認證證書。2020年，公司全面啟動石墨烯終端產(chǎn)品品牌——烯鳳凰。 2020年，為了加快推進石墨烯復合纖維的全生態(tài)發(fā)展，高烯科技聯(lián)合業(yè)內(nèi)權(quán)威專家、科研院所、龍頭企業(yè)，共同成立了石墨烯多功能復合纖維共同體研究院，助力纖維強國、科技強國。 創(chuàng)新引領(lǐng)，質(zhì)量當先。公司始終把科技創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量作為安身立命之本。于2019年11月通過質(zhì)量管理體系認證，2018年9月通過知識產(chǎn)權(quán)管理體系認證。 自成立以來，公司各方面飛速發(fā)展。獲評“杭州市領(lǐng)軍型創(chuàng)新團隊”、“杭州市專利示范企業(yè)”，榮獲“2019年度石墨烯+紡織產(chǎn)品跨界融合獎”，入選“2019年杭州市雛鷹計劃企業(yè)”。公司現(xiàn)已成長為國家高新技術(shù)企業(yè)、全國科技型中小企業(yè)。 “高瞻遠矚、烯美天下”，公司將專注于單層石墨烯及其宏觀材料，奮力開創(chuàng)石墨烯產(chǎn)業(yè)新紀元！ 單層氧化石墨烯是石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的核心原料。分散性極好，容易加工成各類材料，應(yīng)用范圍十分廣泛。 直接與極性塑料、涂料、橡膠、纖維、陶瓷、金屬等進行混合制備復合材料，可提高其強度、模量、抗紫外、抗腐蝕、耐磨損、遠紅外發(fā)射等性能；用于超級電容器、電池，可提高其容量、循環(huán)穩(wěn)定性、倍率性能等；用于石墨烯纖維、膜，可獲得兼具高導熱、高導電與超柔性的電子產(chǎn)品；用于納濾膜，可獲得高通量、高截留率產(chǎn)品；用于氣凝膠，可獲得超輕、高孔隙率、彈性產(chǎn)品等等。 該產(chǎn)品已支持全球數(shù)百家科研院所進行深度研究，發(fā)表高質(zhì)量論文數(shù)百篇。 【性能優(yōu)勢】 全單層結(jié)構(gòu)。單層率＞99%。 大尺寸。橫向尺寸＞40微米，可根據(jù)需要調(diào)控。 連續(xù)可紡性。漿料整體質(zhì)量達到紡絲級別，無需任何添加劑便可直接進行濕法紡絲，制備石墨烯基碳纖維。 明亮液晶態(tài)。在1mg/g左右的較低濃度下可形成液晶，在偏光顯微鏡下觀察到亮麗多彩的液晶織構(gòu)。 分散力上佳。在復合材料中分散性好，可原位聚合制備多功能復合材料，團聚少，性價比高。 超純度。金屬離子含量極低，可達電子級。 粉末再分散性優(yōu)異。產(chǎn)品有粉末和漿料兩種形態(tài)，粉末能在水和極性有機溶劑中再分散成單層結(jié)構(gòu)。 高溶解度。在水和極性有機溶劑中溶解度＞10mg/g，可以直接紡絲成纖維、刮涂成膜或冷凍干燥成氣凝膠。

將石墨烯進行二維或三維組裝，制備透明可導電薄膜、復合導熱膜及吸附材 料技術(shù)。

石墨烯基多種納米復合材料的制備及用于光催化技術(shù)。

石墨烯增強金屬基復合材料制備及性能研究

本項目提出以中國富產(chǎn)的煤炭為前驅(qū)體，采用催化石墨化耦合高溫提純技術(shù)，利用催化劑的溶解再析出機理和碳化物轉(zhuǎn)化機理，調(diào)變煤基本有機結(jié)構(gòu)單元的尺寸，并輔以化學氧化及低溫等離子等技術(shù)手段，將煤炭基本單元的無序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)和性能可以在一定程度上調(diào)控的煤基石墨烯。項目的實施將全面詮釋煤粉粒度、有機顯微組分、無機顯微組分、揮發(fā)份、固定碳等參數(shù)對煤基石墨烯之形成和組裝的基本影響規(guī)律，研究建立構(gòu)筑煤基石墨烯的新方法及其調(diào)控策略，可以開發(fā)煤炭加工利用的新方向，擴大和豐富粉煤利用技術(shù)的內(nèi)涵。 本項目的創(chuàng)新點在于用結(jié)構(gòu)雜亂無章的煤炭構(gòu)筑結(jié)構(gòu)規(guī)整有序、具有豐富而新奇物理特性和許多優(yōu)異化學性質(zhì)的石墨烯。