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升溫迅速、采暖舒適、高效節(jié)能環(huán)保、保健作用、強(qiáng)度高，重量輕、安裝方便、運(yùn)行費(fèi)用低、控制靈活、壽命長(zhǎng)久、安全可靠。

項(xiàng)目采用石墨烯改性方法制備的石墨烯導(dǎo)電纖維，其表面電阻為表面電阻104～105歐姆，耐水洗和皂洗，具有導(dǎo)電、遠(yuǎn)紅外發(fā)射、防紫外、抗菌抑菌、自清潔和拒水等功能。

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介石墨烯可以視為單層石墨結(jié)構(gòu)，其獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)及其優(yōu)良導(dǎo)電性使其在微電子、半導(dǎo)體、電池以及防腐涂層中得到應(yīng)用。目前石墨烯生產(chǎn)方法主要有機(jī)械剝離法，化學(xué)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(yōu)缺點(diǎn)。表 1 石墨烯各生產(chǎn)方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比生產(chǎn)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)石墨烯品質(zhì)較高，操作簡(jiǎn)單，成本低廉獲得的石墨烯尺寸不穩(wěn)定，無(wú)機(jī)械剝離法法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。操作相對(duì)簡(jiǎn)單，石墨烯可以大面積生長(zhǎng)，得到的石墨烯較為完整，質(zhì)量較好高溫工藝，成本高；化學(xué)氣相沉積法電輔助氧化法只能達(dá)到平方厘米的量級(jí)，難以滿足石墨烯的工業(yè)化應(yīng)用難以控制石墨烯生長(zhǎng)層數(shù)；石墨烯較難從 SiC 基板上轉(zhuǎn)移；使用強(qiáng)氧化劑，有害氣體產(chǎn)生。石墨烯在生產(chǎn)過(guò)程易發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的團(tuán)聚；生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單易行的工藝成、高效且成本較低氧化還原的過(guò)程中，電子結(jié)構(gòu)及晶體的完整性易被破壞，難以生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品；氧化還原法生產(chǎn)廢液造成環(huán)境污染。本團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的石墨烯采用氣氛-電弧法，可以實(shí)現(xiàn)石墨烯的快速制備。相比于傳統(tǒng)石墨烯制備方法，它具有如下優(yōu)勢(shì)：1）生產(chǎn)效率極高。氧化法制備石墨烯耗時(shí)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(fù)合材料及自修復(fù)涂層的制備，增強(qiáng)基體防腐性能并具 有自修復(fù)功能。

本成果以“高效、低耗、高質(zhì)、低成本”為開(kāi)發(fā)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(shù)，具有實(shí)施工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)的潛質(zhì)。所制備的氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、石墨烯具有層數(shù)低、比表面積大、純度高等特點(diǎn)。應(yīng)用領(lǐng)域包括生物檢測(cè)、新能源、環(huán)境修復(fù)、防護(hù)涂裝、電磁屏蔽、導(dǎo)電及導(dǎo)熱材料等。目前，已在防腐涂料、電化學(xué)儲(chǔ)能、導(dǎo)電導(dǎo)熱材料等方面應(yīng)用與企業(yè)開(kāi)展對(duì)接試研工作。本成果包含的制備技術(shù)的特點(diǎn)如下： 1、氧化石墨烯制備技術(shù)特點(diǎn)： ① 生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、高效（無(wú)需繁雜的低溫、高溫過(guò)程）； ② 節(jié)能減耗，能耗低，濃酸消耗少，“三廢”產(chǎn)生少； ③ 生產(chǎn)周期短，氧化過(guò)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(shù)特點(diǎn)： ① 生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、高效； ② 無(wú)需任何還原劑； ③ 無(wú)需復(fù)雜、高要求的設(shè)備； ④ 還原過(guò)程最快僅需3s。 3、石墨烯制備技術(shù)特點(diǎn)： ① 生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、高效； ② 無(wú)需任何還原劑； ③ 使用設(shè)備簡(jiǎn)單易獲得； ④ 制備過(guò)程最快僅需5s。

項(xiàng)目簡(jiǎn)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(dǎo)熱性、高載流子遷移率等諸多優(yōu)良特性，被認(rèn)為是新一代電子學(xué)器件的重要基礎(chǔ)材料。近年來(lái)我們通過(guò)技術(shù)改良， 研制成功了可批量

杭州高烯科技有限公司創(chuàng)建于2016年，注冊(cè)資本6600萬(wàn)元，擁有10000平米研發(fā)中心。公司秉承首創(chuàng)（First）、極致（Best）、使命（Most）“3T”經(jīng)營(yíng)理念，致力于單層石墨烯及其宏觀組裝材料的研發(fā)、生產(chǎn)及技術(shù)服務(wù)。 公司科研實(shí)力雄厚，十幾名專職研發(fā)人員均來(lái)自國(guó)內(nèi)外知名高校。現(xiàn)已申請(qǐng)石墨烯領(lǐng)域?qū)＠俣囗?xiàng)，其中發(fā)明型專利占比90%以上。成功開(kāi)發(fā)出石墨烯“1+3型”產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)和產(chǎn)品：?jiǎn)螌友趸⑹┒喙δ軓?fù)合纖維、石墨烯電熱膜、石墨烯導(dǎo)熱膜，技術(shù)指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先，應(yīng)用前景廣闊，獲得國(guó)際石墨烯產(chǎn)品認(rèn)證中心(IGCC)全球首個(gè)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(chǎn)品認(rèn)證證書(shū)。2020年，公司全面啟動(dòng)石墨烯終端產(chǎn)品品牌——烯鳳凰。 2020年，為了加快推進(jìn)石墨烯復(fù)合纖維的全生態(tài)發(fā)展，高烯科技聯(lián)合業(yè)內(nèi)權(quán)威專家、科研院所、龍頭企業(yè)，共同成立了石墨烯多功能復(fù)合纖維共同體研究院，助力纖維強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)。 創(chuàng)新引領(lǐng)，質(zhì)量當(dāng)先。公司始終把科技創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量作為安身立命之本。于2019年11月通過(guò)質(zhì)量管理體系認(rèn)證，2018年9月通過(guò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體系認(rèn)證。 自成立以來(lái)，公司各方面飛速發(fā)展。獲評(píng)“杭州市領(lǐng)軍型創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”、“杭州市專利示范企業(yè)”，榮獲“2019年度石墨烯+紡織產(chǎn)品跨界融合獎(jiǎng)”，入選“2019年杭州市雛鷹計(jì)劃企業(yè)”。公司現(xiàn)已成長(zhǎng)為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、全國(guó)科技型中小企業(yè)。 “高瞻遠(yuǎn)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(kāi)創(chuàng)石墨烯產(chǎn)業(yè)新紀(jì)元！ 單層氧化石墨烯是石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的核心原料。分散性極好，容易加工成各類材料，應(yīng)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(jìn)行混合制備復(fù)合材料，可提高其強(qiáng)度、模量、抗紫外、抗腐蝕、耐磨損、遠(yuǎn)紅外發(fā)射等性能；用于超級(jí)電容器、電池，可提高其容量、循環(huán)穩(wěn)定性、倍率性能等；用于石墨烯纖維、膜，可獲得兼具高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電與超柔性的電子產(chǎn)品；用于納濾膜，可獲得高通量、高截留率產(chǎn)品；用于氣凝膠，可獲得超輕、高孔隙率、彈性產(chǎn)品等等。 該產(chǎn)品已支持全球數(shù)百家科研院所進(jìn)行深度研究，發(fā)表高質(zhì)量論文數(shù)百篇。 【性能優(yōu)勢(shì)】 全單層結(jié)構(gòu)。單層率＞99%。 大尺寸。橫向尺寸＞40微米，可根據(jù)需要調(diào)控。 連續(xù)可紡性。漿料整體質(zhì)量達(dá)到紡絲級(jí)別，無(wú)需任何添加劑便可直接進(jìn)行濕法紡絲，制備石墨烯基碳纖維。 明亮液晶態(tài)。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(gòu)。 分散力上佳。在復(fù)合材料中分散性好，可原位聚合制備多功能復(fù)合材料，團(tuán)聚少，性價(jià)比高。 超純度。金屬離子含量極低，可達(dá)電子級(jí)。 粉末再分散性優(yōu)異。產(chǎn)品有粉末和漿料兩種形態(tài)，粉末能在水和極性有機(jī)溶劑中再分散成單層結(jié)構(gòu)。 高溶解度。在水和極性有機(jī)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。

石墨烯橡膠復(fù)合材料的制備是一個(gè)挑戰(zhàn)性的國(guó)際難題，采用常規(guī)方法難以制備。四川大學(xué)在國(guó)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(fù)合材料。解決了石墨烯的剝離和均勻分散難題，材料的機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電、阻隔等綜合性能大幅度提高。提出了材料增強(qiáng)、阻隔、耐疲勞機(jī)理。研究工作被國(guó)際權(quán)威專家評(píng)價(jià)“他們的發(fā)現(xiàn)闡明了石墨烯用于天然橡膠增強(qiáng)的巨大潛力”。

本項(xiàng)目提出以中國(guó)富產(chǎn)的煤炭為前驅(qū)體，采用催化石墨化耦合高溫提純技術(shù)，利用催化劑的溶解再析出機(jī)理和碳化物轉(zhuǎn)化機(jī)理，調(diào)變煤基本有機(jī)結(jié)構(gòu)單元的尺寸，并輔以化學(xué)氧化及低溫等離子等技術(shù)手段，將煤炭基本單元的無(wú)序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)和性能可以在一定程度上調(diào)控的煤基石墨烯。項(xiàng)目的實(shí)施將全面詮釋煤粉粒度、有機(jī)顯微組分、無(wú)機(jī)顯微組分、揮發(fā)份、固定碳等參數(shù)對(duì)煤基石墨烯之形成和組裝的基本影響規(guī)律，研究建立構(gòu)筑煤基石墨烯的新方法及其調(diào)控策略，可以開(kāi)發(fā)煤炭加工利用的新方向，擴(kuò)大和豐富粉煤利用技術(shù)的內(nèi)涵。 本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)在于用結(jié)構(gòu)雜亂無(wú)章的煤炭構(gòu)筑結(jié)構(gòu)規(guī)整有序、具有豐富而新奇物理特性和許多優(yōu)異化學(xué)性質(zhì)的石墨烯。

本發(fā)明公開(kāi)了一種納米石墨烯-碳納米管-離子液體復(fù)合膜及其制 備與應(yīng)用，該納米石墨烯-碳納米管-離子液體復(fù)合膜的厚度為 4000nm 至 6000nm，該納米石墨烯-碳納米管-離子液體復(fù)合膜由多個(gè)石墨烯片 層相互疊加形成，相鄰的兩個(gè)所述石墨烯片層之間的間距為 20nm～ 50nm；相鄰的兩個(gè)所述石墨烯片層之間均分散有碳納米管和離子液 體。本發(fā)明所述的復(fù)合膜比表面積高，并且該復(fù)合膜具有良好的電化 學(xué)活性，可廣泛應(yīng)用于納米