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石墨烯快速制備技術
一、項目簡介石墨烯可以視為單層石墨結構，其獨特的二維結構及其優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用。目前石墨烯生產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缺點。表 1 石墨烯各生產方式優缺點對比生產方式優點缺點石墨烯品質較高，操作簡單，成本低廉獲得的石墨烯尺寸不穩定，無機械剝離法法實現量產。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化應用難以控制石墨烯生長層數；石墨烯較難從 SiC 基板上轉移；使用強氧化劑，有害氣體產生。石墨烯在生產過程易發生不可逆轉的團聚；生產設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，電子結構及晶體的完整性易被破壞，難以生產高品質產品；氧化還原法生產廢液造成環境污染。本團隊開發的石墨烯采用氣氛-電弧法，可以實現石墨烯的快速制備。相比于傳統石墨烯制備方法，它具有如下優勢：1）生產效率極高。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
西安交通大學
2021-04-10
石墨烯自修復涂層
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。
上海理工大學
2021-01-12
新型二聚酸基尼龍
二聚酸是具有三十六個碳的二元酸，具有優良的耐低溫性能。本團隊致力于二聚酸基尼龍產品的開發研究多年，形成了二聚酸基尼龍制備的核心技術。設計比例的二元酸與二元胺在催化劑存在下經成鹽、加壓及常壓分階段聚合、切粒等過程獲得目標產品，工藝簡單，反應平穩，根據需要可以通過改變工藝參數及操作條件，靈活控制尼龍數均相對分子質量，制備出的產品性能達到或超過現有尼龍11、尼龍10和尼龍1212等長鏈尼龍產品。相關技術已獲國家發明專利。
南京工業大學
2021-01-12
高性能聚酸羧減水劑
北京工業大學
2021-04-14
一種制備石墨烯的方法及其制得的石墨烯
本成果以“高效、低耗、高質、低成本”為開發理念，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，具有實施工業規模化生產的潛質。所制備的氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、石墨烯具有層數低、比表面積大、純度高等特點。應用領域包括生物檢測、新能源、環境修復、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用與企業開展對接試研工作。本成果包含的制備技術的特點如下：
1、氧化石墨烯制備技術特點：
① 生產過程簡單、高效（無需繁雜的低溫、高溫過程）；
② 節能減耗，能耗低，濃酸消耗少，“三廢”產生少；
③ 生產周期短，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特點：
① 生產過程簡單、高效；
② 無需任何還原劑；
③ 無需復雜、高要求的設備；
④ 還原過程最快僅需3s。
3、石墨烯制備技術特點：
① 生產過程簡單、高效；
② 無需任何還原劑；
③ 使用設備簡單易獲得；
④ 制備過程最快僅需5s。
重慶大學
2021-05-09
石墨烯及多功能石墨烯衍生物系列產品
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良特性，被認為是新一代電子學器件的重要基礎材料。近年來我們通過技術改良， 研制成功了可批量
西華大學
2021-04-14
石墨烯-橡膠復合材料
石墨烯橡膠復合材料的制備是一個挑戰性的國際難題，采用常規方法難以制備。四川大學在國際上首次提出膠乳混合和原位還原的方法制備石墨烯橡膠納米復合材料。解決了石墨烯的剝離和均勻分散難題，材料的機械強度、導電、阻隔等綜合性能大幅度提高。提出了材料增強、阻隔、耐疲勞機理。研究工作被國際權威專家評價“他們的發現闡明了石墨烯用于天然橡膠增強的巨大潛力”。
四川大學
2021-04-11
煤基石墨烯制備技術
本項目提出以中國富產的煤炭為前驅體，采用催化石墨化耦合高溫提純技術，利用催化劑的溶解再析出機理和碳化物轉化機理，調變煤基本有機結構單元的尺寸，并輔以化學氧化及低溫等離子等技術手段，將煤炭基本單元的無序結構轉化為結構和性能可以在一定程度上調控的煤基石墨烯。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、揮發份、固定碳等參數對煤基石墨烯之形成和組裝的基本影響規律，研究建立構筑煤基石墨烯的新方法及其調控策略，可以開發煤炭加工利用的新方向，擴大和豐富粉煤利用技術的內涵。 本項目的創新點在于用結構雜亂無章的煤炭構筑結構規整有序、具有豐富而新奇物理特性和許多優異化學性質的石墨烯。
西安科技大學
2021-04-11
金屬雜環戊二烯
合成了第一例堿土金屬鎂雜環戊二烯（Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5634-5638; Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 14762-14765.）；第一例稀土金屬镥雜環戊二烯（Chem. Eur. J. 2015, 21, 6686-6689; Chem. Eur. J. 2015, 21, 15860-15866; Organometallics 2016, 35, 5-8）和系列鋁雜環戊二烯（Inorg. Chem. 2015, 54, 10695-10700.），并深入研究了它們的反應性。
北京大學
2021-04-11
柔性石墨烯加熱膜產品
春寒料峭，新冠肺炎疫情持續蔓延，形勢嚴峻，加上持續的陰雨天氣，近日武漢的氣溫斷崖式下滑。為了避免交叉感染，保證通風條件，武漢一線醫護人員無法在工作、休息區域開啟空調加溫。他們身著憋悶的防護服，衣服汗潮極易受涼，這著實是抗疫醫療人員面臨的一個難題。尤其在醫療資源短缺的情況下，節約使用防護服的他們更值得稱贊。看到這一情況，嘉庚創新實驗室團隊—廈門大學化學化工學院鄭南峰教授、薩本棟微米納米科學技術研究院吳炳輝副教授，隨即想到課題組前期的一項研究成果——柔性石墨烯加熱膜產品，可以在低溫陰天給醫護人員帶來健康保障，更無憂地抗擊疫情。 科技人員工作現場 團隊研發的石墨烯遠紅外加熱產品，采用石墨烯導電膜通電后可高效發射出與人體輻射相近的遠紅外，能夠提升人的基礎體溫。溫暖守護的背后是科研工作者的馬不停蹄奮戰，緊急啟動產品生產工藝方案調整，與下游制作商合作，采取邊生產邊發貨方式，力爭在疫情期間持續向湖北武漢抗疫前線輸送石墨烯熱敷腰帶等產品。 產品內部件制作現場 受限于學生延遲開學而導致研發人手不足的現狀，由鄭南峰教授、吳炳輝副教授及石墨烯工程與產業研究院6位工程師，親自下到生產一線，聯合廈門晞和科技有限公司徹夜加班趕制了一批電熱護腰帶、地板加熱片、加熱床墊等石墨烯遠紅外加熱產品，于2月20日一早將第一批產品通過中山醫院搭乘專機馳援湖北一線，為醫護人員開展救治和患者康護貢獻廈大力量。 團隊成員向醫院醫護人員講解使用方法 廈大附屬中山醫院援助武漢抗擊新冠肺炎的二隊醫院人員表示，這段時間的武漢較為陰冷，廈大的石墨烯加熱腰帶及地暖等產品他們已經開始使用，操作方便并且加熱保暖效果非常好，他們衷心感謝廈大和嘉庚實驗室科研團隊的支持和幫助。 鋪在武漢醫護人員房間的地暖產品 患難見真情，天寒暖人心。我校科研工作者在奮斗一線的同時，與我校石墨烯工程與產業研究院密切合作的福建經緯集團有限公司也提供了口罩物資援助，在這個抗疫的冬天，所有人的行動都暖在心，武漢加油！
廈門大學
2021-04-11