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新型石墨烯薄膜可高效凈化水
中美科研人員在《科學》上發(fā)文，介紹了用石墨烯等材料開發(fā)的一種超薄、高強度薄膜，它可高效分離水中的鹽離子和有機污染物，有望用于水凈化、化工原料分離純化等領域。該薄膜具有優(yōu)異機械性能和多孔結構的碳納米管薄膜作為石墨烯薄膜的機械支撐層，從而將石墨烯薄膜分割成多個微區(qū)域。研究顯示，這種被稱為“石墨烯納米篩/碳納米管復合薄膜”的材料，孔徑尺寸約0.6納米，大于水分子的尺寸(約0.3納米)，但小于一些金屬鹽離子的尺寸(水合鈉離子尺寸約0.7納米)，因此可將水分子和鹽離子有效分離，對鈉、鉀和鎂等金屬鹽離子的截留率可達85%以上，對水溶液中的有機污染物分子截留率高達99%。
介電襯底長出“高”“大”石墨烯
在國家自然科學基金重大項目“介電襯底上高質量大面積石墨烯信息器件的構筑與特性研究”支持下，顧長志課題組在國際上首次提出并利用“插層法”實現(xiàn)原位、無損地將Si、Ge、Mg、Hf等幾種材料插入石墨烯與金屬的界面之間，并克服重重困難對插層結構進行原位氧化，經(jīng)過摸索獲得高絕緣性的介電插層，實現(xiàn)了介電襯底上高質量、大面積的石墨烯材料生長。同時，通過石墨烯量子器件的加工印證了介電插層的有效性。
此外還采用非金屬催化的CVD方法，在多種絕緣基底上實現(xiàn)了微米尺度石墨烯單晶的直接生長和可控制備，獲得大面積均勻的單層石墨烯膜，薄膜尺寸達3英寸。為了將上述介電襯底上生長的高質量石墨烯應用于信息功能器件，中國科學院物理研究所研究員楊海方等人發(fā)明了一種雙層掩模工藝，實現(xiàn)了亞10納米石墨烯功能結構的精確、可控制備，解決了絕緣的介電襯底上利用電子束曝光制備石墨烯納米結構的難題。同時采用電子束曝光及紫外光刻混合曝光方法，在4英寸的介電襯底上實現(xiàn)了石墨烯傳感器器件和射頻晶體管陣列的精確、大面積、一致性高效制備。
寧波材料所在推進石墨烯超級防腐涂層領域取得進展
中國科學院寧波材料技術與工程研究所先進涂料與粘合劑余海斌團隊針對石墨烯/聚合物復合防腐涂層在破損后加速金屬基體腐蝕這一隱患，采用氮化硼納米點（BNNDs）作為商業(yè)化石墨烯的分散劑，利用其原子結構和表面化學性能實現(xiàn)其在聚合物中的均勻分散。通過化學方法獲得的BNNDs通常含有豐富的親水基團。這些親水基團可以在水中進行電離，賦予BNNDs優(yōu)異的溶解性。BNNDs被認為是單層或半層絕緣氮化硼納米片，橫向尺寸小于50nm。BNNDs通過強烈的π-π作用吸附于石墨烯表面，以增加其分散性。同時，BNNDs的存在屏蔽了石墨烯的導電特性，有效抑制了其陰極腐蝕促進活性。電化學測試表明，BNNDs改性的石墨烯材料具有優(yōu)良的防護性能，復合涂層的腐蝕速率相對空白涂層下降了280倍，涂層電阻增加了2個數(shù)量級。鑒于BNNDs不會影響石墨烯的本征特性，因此，BNNDs分散石墨烯有望快速推進商業(yè)化石墨烯在防腐領域的應用。
改善纖薄石墨烯膜性能的方法
Yanbing Yang和同事研制出原子厚度的石墨烯納米網(wǎng)（GNM），通過互相交織的單壁碳納米管（CNT）得到加固。這種CNTs可物理性地分開GNM材料以形成一種結構框架，后者能提供厘米尺度的機械穩(wěn)定性。此外，CNT網(wǎng)絡阻止了石墨烯的撕裂擴大，有效地將任何損壞局限于小面積。該材料還具有高度有效的脫鹽能力。據(jù)Yang等人披露，因為生產大張用CNT加固的石墨烯并無根本性的局限性，因此這些膜或能輕松地按比例擴大至米級。對材料的測試顯示，這種新型的石墨烯復合膜具有先前無法達到的高透水性和分離鹽的性能水平。一種理想的脫鹽（將海水中的鹽分去除以產生可飲用的淡水）材料，應該是纖薄但又強韌到足以經(jīng)受長期的使用，應含有大小統(tǒng)一且均勻分布的用于離子有效分離的孔隙。
桉樹皮制石墨烯可極大降低成本
皇家墨爾本理工大學先進材料中心的科學家成功利用桉樹提取物制造石墨烯。這種化學還原方法的關鍵是29種多酚類化合物，這些化合物能使石墨烯生產更安全、更便宜、更具可持續(xù)性。桉樹皮提取物此前從未用于合成石墨烯片，這種合成方法在安全性和總體成本方面都有優(yōu)越性，據(jù)報道該方法可以降低石墨烯的成本。這將增加其在全球各行業(yè)的可用性，并促進一系列重要新技術的開發(fā)。
該團隊測試了將環(huán)保石墨烯作為超級電容器，并發(fā)現(xiàn)其效果與傳統(tǒng)方法生產的石墨烯一樣好。研究人員還將努力微調他們的方法，使其更高效，然后致力于商業(yè)應用。“我們的下一步是找出從這29種多酚化合物中選擇性還原氧化石墨烯。如果我們找到選擇性，那么這些化合物的分離和生產石墨烯可以得到改善。一旦我們獲得提高效率的方法，我們將嘗試從實驗室到中試，然后再到工業(yè)規(guī)模化生產。”該團隊的負責人表示。
寧波鎮(zhèn)海區(qū)高端新材料產業(yè)園正式開園
6月24日，寧波鎮(zhèn)海區(qū)高端新材料產業(yè)園正式開園。主要引進高端新材料產業(yè)項目，重點接納中科院寧波材料所、寧波新材料初創(chuàng)產業(yè)園等創(chuàng)新平臺孵化的高端優(yōu)質項目。自此，鎮(zhèn)海高端新材料和智能制造產業(yè)發(fā)展掛入新的加速擋；鎮(zhèn)海對標“246”萬千億級產業(yè)集群建設，引領制造業(yè)高質量發(fā)展有了更廣闊的舞臺。計劃到2020年，新材料產業(yè)技術水平和市場競爭力顯著提升，創(chuàng)新發(fā)展體系基本建成，產業(yè)集群規(guī)模達400億元，年均增長20%。到2025年，產業(yè)規(guī)模力爭達1000億元，在石墨烯、磁性材料等戰(zhàn)略性領域取得關鍵性突破。
未來市值可達千億的石墨烯碳納米電熱膜項目落戶金橋新區(qū)
6月26日，蓬溪縣在金橋新區(qū)舉行2019年第二季度招商項目集中簽約暨重點項目集中開工儀式。此次集中開工儀式共有新開工項目26個，計劃總投資37.13億元。市政府副市長陳伐，市發(fā)改委副主任陳祚、市經(jīng)合局副局長馮燕等出席開工儀式。中科鋼研節(jié)能科技有限公司也是本次22家簽約項目之一，該公司以石墨烯碳納米電熱膜、激光陀螺儀技術、輪胎再生循環(huán)利用技術等產業(yè)項目為基礎，在蓬溪縣金橋新區(qū)布局建設一個未來市值可達千億的總部基地。交通便利、經(jīng)濟增長平穩(wěn)和推行可持續(xù)發(fā)展的蓬溪落地項目是中科鋼研節(jié)能科技有限公司進行全國布局的需要。
東方材料：子公司合作開發(fā)的石墨烯油墨產品獲重大突破
東方材料6月27日晚間公告，公司全資子公司新東方油墨有限公司于2018年1月8日與多凌新材料科技股份有限公司簽訂《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，約定合作開發(fā)基于石墨烯應用電子油墨產品。經(jīng)過近兩年時間的緊密合作，雙方合作開發(fā)的石墨烯油墨產品取得了重大突破，即將進入量產階段。基于此，雙方擬共同推進石墨烯油墨產品的產業(yè)化，包括產品的生產、銷售以及持續(xù)開發(fā)工作。近日，雙方簽訂了《產品合作協(xié)議》。
信息來源：新華網(wǎng)、科學網(wǎng)、寧波材料技術與工程研究所、cnBeta.COM、寧波日報、中國網(wǎng)、東方財富網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/江岸）
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