每周行业资讯2016年第33期
利物盛行政微平台 四川省石墨资源丰富,目前累计查明石墨矿物量万吨,其中,攀枝花、巴中在全国六大石墨矿产资源市(州)中分别位居第3位和第6位。资源优势如何转化为产业优势?加强科研突破,是石墨烯产业走向高端的关键。
为实现石墨烯“新兴高端成长型产业”目标,四川省正努力加大科技力量。四川省经信委的资料显示,目前全省从事石墨烯研究开发的科研院所和企业有40余家。7月底,国家石墨烯材料产业技术创新战略联盟在四川天府新区挂牌成立。国内最早从事规模化制备石墨烯的德阳市,设立2亿元石墨烯产业基金,着力打造“中国西部石墨烯产业先导基地”“西部碳谷”。
政府规划也引导产业走向高端。四川省经信委总经济师黄朝阳说,四川将深入实施《中国制造四川行动计划》,做强高端产业和战略性新兴产业,重点发展石墨烯等新兴高端成长型产业,加快改造提升传统产业,着力构建绿色低碳产业体系。
□投资5亿元全球首条石墨烯基锂电池生产线落户泰州
8月22至24日,东旭光电集团副总裁王忠辉专程赴泰州就新上全球首条石墨烯基锂电池生产线进行落地对接,这标志着该项目开始实质性启动。
7月上旬,由东旭光电旗下的上海碳源汇谷公司推出的世界首款石墨烯基锂离子电池产品“烯王”在京发布。同时,东旭光电还与泰州海陵区正式“联姻”,决定投资5亿元在泰州新能源产业园建两条石墨烯基锂电池生产线。目前,已有两条中试生产线在海陵区进行安装调试,两三个月内即可小批量投产。
□创造历史:首款石墨烯增强型3D打印线材诞生
知名石墨烯企业、伦敦上市公司HaydaleGrapheneIndustries(HGI)全资子公司HaydaleCompositeSolutions(HCS)日前宣布将与热塑性3D打印线材生产商Filamentprint公司及Fullerex公司共同合作,推广和销售石墨烯增强聚乳酸(PLA)线材以用于3D打印应用。据了解,这款全新的3D打印线材将会在下个月举办的TCT展会上正式露面。
HCS公司董事总经理GerryBoyce说:“我们非常兴奋能够为3D打印应用开发出石墨烯增强的热塑性材料。这些新材料拥有诸多优点,包括能够使零部件更硬、更强、更快!一直以来,打印速度就是阻碍3D打印技术得以大规模应用的障碍。一想到未来能够直接根据CAD制造出结构性部件的前景就让我们无比激动。”
除了推出其第一款商用石墨烯增强PLA线材之外,该公司也正在研究包括ABS、尼龙和PP(聚丙烯)材料在内的石墨烯增强3D打印线材。此外,这两家公司也可以根据客户需求开发出定制的石墨烯增强热塑性线材,以满足特定的产品要求。
Haydale公司首席执行RayGibbs说:“我们的产品在试用过程中获得了优异的成绩,这使我们相信,我们已经为这个快速增长的世界级市场做好了准备。”
□ZnO纳米棒/石墨烯复合材料的简单制备及其优异的光催化性能
光催化材料能够直接利用清洁、可持续的太阳能进行光催化降解有机污染物、光催化还原CO2以及光催化制氢等新能源和环境净化相关的应用。相比于ZnO纳米颗粒而言,ZnO纳米棒阵列在进行光催化降解的过程中具有以下三个优势:一是,一维的ZnO纳米棒因为较少的晶界为电子的传输提供了一条“高速通道”,从而有效促进了电子与空穴的分离;二是,入射光在各个纳米棒之间的散射可以提高材料对光的吸收;三是,纳米棒阵列直接生长在基片上,有利于光催化剂的回收和重复利用。但是,作为宽禁带的半导体氧化物,ZnO只能利用紫外波段的入射光进行光催化作用,如何提高光催化材料对太阳光可见光部分的响应,一直以来都是光催化研究领域的一个热点。
近日,中国地质大学(武汉)的李珍教授课题组与美国佐治亚理工学院林志群教授课题组利用一种简单的湿化学方法将石墨烯负载在ZnO纳米棒阵列的表面,得到了ZnO纳米棒/石墨烯的复合阵列结构,石墨烯的负载量可以通过改变前驱体氧化石墨烯溶液的浓度进行调控。由于石墨烯的负载,实现了ZnO纳米棒阵列的可见光催化降解。
同时,由于石墨烯的引入对ZnO形成了保护,因此ZnO纳米棒/石墨烯的复合阵列显示出优异的光催化稳定性。石墨烯在光催化过程中不仅通过自身大的比表面积能够吸附更多的有机染料,同时由于石墨烯快的电子传导速率能够促进光生电子的导出,从而有效降低光生电子与空穴的复合效率。更重要的是石墨烯作为零禁带的半导体,能够在可见光下被激发产生光生电子,从而实现宽禁带半导体ZnO的可见光相应。
该研究所用到的石墨烯在ZnO纳米棒阵列表面的负载方法同样适用于其它宽禁带半导体氧化物与石墨烯的复合,从而有助于其在光催化、纳米发电机以及太阳能电池等领域的应用。相关成果以封面文章的形式发表在Small上。
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