就“新材料之王”石墨烯在中國的發展前景如何？

2004年，兩名英國科學家利用“膠帶”從石墨表面“撕”出的單層物資，為他們贏得了諾獎桂冠。從此開始，石墨烯材料生產及利用就逐步成2017年為市場追逐的熱門。而今，石墨烯更是提升為“新材料之王”，是新材料領域中成為當之無愧的“黑金”。

據中國石墨烯產業同盟預計，目前全球石墨烯年產能到達百噸級，未來5年到10年將到達千噸級。到2020年，全球石墨烯市場范圍將超1000億元，其中中國占比50%~80%，中國將在全球石墨烯產業中起到主導和核心作用。但是，很多人不知道甚么是石墨烯，石墨烯的前景真的有如此美好嗎?

“新材料之王”石墨烯在中國的發展前景如何?

甚么是石墨烯?

石墨烯是1種2維晶體，于人們常見的石墨是由1層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而構成的，石墨的層間作用力較弱，很容易相互剝離，構成薄薄的石墨片。當把石墨片剝成單層以后，這類只有1個碳原子厚度的單層就是石墨烯。

石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能到達本身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料?？茖W家乃至預言石墨烯將 完全改變21世紀 。極有可能掀起1場席卷全球的顛覆性新技術新產業革命。

石墨烯“火熱”的利用

集成電路：石墨烯具有作為優秀的集成電路電子器件的理想性質。問題是單層的石墨烯制造困難，更難作出適當的基板。

透依照提示進入實驗程序主頁面明導電電極：石墨烯經過為期兩天的長安福特的氣味嗅覺將未造訪過的那些URL參與調集S檢驗的評價考核良好的電導性能和透光性能，使它在透明電導電極方面有非常好的利用前景。觸摸屏、液晶顯示、有機光伏電池、有機發光2極管等，都需要良好的透明電導電極材料。

導熱材料或熱界面材料：2011年，美國佐治亞理工學院學者首先報導了垂直排列官能化多層石墨烯3維立體結構在熱界面材料中的利用及其超高等效熱導率和超低界面熱阻。

超級電容器：由于石墨烯具有特高的表面面積對質量比例，石墨烯可以用于超級電容器的導電電極?？茖W家認為這類超級電容器的貯存能量密度會大于現有的電容器。

海水淡化：研究表明，石墨烯過濾器可能大幅度的勝過其他的海水淡化技術。

太陽能電池：南加州大學維特比工程學院的實驗室報告高度透明的石墨烯薄膜的化學氣相沉積法在2008年的大范圍生產。

石墨烯生物器件：由于石墨烯的可修改化學功能、大接觸面積、原子尺寸厚度、份子閘極結構等等特點，利用于細菌偵測與診斷器件，石墨烯是個很良好的選擇。

抗菌物資：中國科學院上海分院的科學家發現石墨烯氧化物對抑制大腸桿菌的生長超級有效，而且不會傷害到人體細胞。假若石墨烯氧化物對其他細菌也具有抗菌性，則可能找到1系列新的利用，像自動除去氣味的鞋子，或保存食品新鮮的包裝。

石墨烯感光元件：1群來自新加坡專精于石墨烯材質研究的科學家們，現在研發出將石墨烯利用于相機感光元件的最新技術，可望完全顛覆未來的數位感光元件技術發展。

石墨烯在中國

發展迅速，基礎與利用研究并行

中國是目前石墨烯研究和利用開發最為活躍的國家之1。數據顯示，在所有國家中，中國申請的石墨烯專利數量最多，已超過2200項，占全球的1/3.2013年工信部發布的《新材料產業“1025”發展計劃》中的前沿新材料中就包括石墨烯。國家自然科學基金委資助了大量有關石墨烯的基礎研究項目，國家科技重大專項、國家973計劃也部署了1批重大項目。各級政府對石墨烯表現出極大的興趣，已初步構成了政府、科研機構、研發和利用企業協同創新的官產學研合作對接機制。

2011年10月，江蘇常州成立了江南石墨烯研究院，為國內首個基于石墨烯材料及利用的產業化基地。而今，中國已走在了石墨烯產業化的前列，國內石墨烯企業已超過百家，并在常州、無錫、青島、深圳等地構成產業集群。產業方向集中在石墨烯的制備和儲能、觸摸屏和涂層等幾個利用領域?？茖W家也已開發了1系列石墨烯基儲能材料，如石墨烯基高密度多孔碳材料，為增進石墨烯的實際利用鋪平了道路。

筆者結語：

我國的石墨烯利用專利集中在鋰電、儲能、復合材料等領域，布局相對較窄，且主體多為高等院校，研發和利用在1定程度上脫節。未來國內石墨烯產業化發展如何改變這類現狀、構成完全成熟的產業鏈上下游、研制出性價比更高的產品等都是急需解決的困難。當前石墨烯確切很火熱，也給我們帶來的創新利用也很多。誰都不能否認石墨烯的強大的地方，但是任何事物都是有兩面性的，石墨烯可能會對淡水資源造成要挾的正告也不容忽視。