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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

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。表現出優異的綜合性能，可廣泛應用于制備軸承、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展方向。三.規模與投資本項目特別適合現有MC尼龍的企業，基本不需要額外投資。對于新建企業，進口設備和國產設備差異較大，如果選用國產人工澆鑄，投資很少。四.生產設備主要設備：反應釜，澆鑄設備五.效益分析每噸產品利潤約2000-3000元。六.合作方式技術轉讓

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。

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

杭州高烯科技有限公司創建于2016年，注冊資本6600萬元，擁有10000平米研發中心。公司秉承首創（First）、極致（Best）、使命（Most）“3T”經營理念，致力于單層石墨烯及其宏觀組裝材料的研發、生產及技術服務。 公司科研實力雄厚，十幾名專職研發人員均來自國內外知名高校。現已申請石墨烯領域專利三百多項，其中發明型專利占比90%以上。成功開發出石墨烯“1+3型”產業鏈技術和產品：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，技術指標國際領先，應用前景廣闊，獲得國際石墨烯產品認證中心(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產品認證證書。2020年，公司全面啟動石墨烯終端產品品牌——烯鳳凰。 2020年，為了加快推進石墨烯復合纖維的全生態發展，高烯科技聯合業內權威專家、科研院所、龍頭企業，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。 創新引領，質量當先。公司始終把科技創新和產品質量作為安身立命之本。于2019年11月通過質量管理體系認證，2018年9月通過知識產權管理體系認證。 自成立以來，公司各方面飛速發展。獲評“杭州市領軍型創新團隊”、“杭州市專利示范企業”，榮獲“2019年度石墨烯+紡織產品跨界融合獎”，入選“2019年杭州市雛鷹計劃企業”。公司現已成長為國家高新技術企業、全國科技型中小企業。 “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，奮力開創石墨烯產業新紀元！ 單層氧化石墨烯是石墨烯產業發展所需的核心原料。分散性極好，容易加工成各類材料，應用范圍十分廣泛。 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、遠紅外發射等性能；用于超級電容器、電池，可提高其容量、循環穩定性、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品；用于納濾膜，可獲得高通量、高截留率產品；用于氣凝膠，可獲得超輕、高孔隙率、彈性產品等等。 該產品已支持全球數百家科研院所進行深度研究，發表高質量論文數百篇。 【性能優勢】 全單層結構。單層率＞99%。 大尺寸。橫向尺寸＞40微米，可根據需要調控。 連續可紡性。漿料整體質量達到紡絲級別，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。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。 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。 粉末再分散性優異。產品有粉末和漿料兩種形態，粉末能在水和極性有機溶劑中再分散成單層結構。 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。

石墨烯基多種納米復合材料的制備及用于光催化技術。

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。