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生產成本大降！新技術可常溫常壓制備氧化石墨烯

2018-10-30 11:43:16 作者：本網整理來源：石墨烯資訊分享至：

記者近日從美國丹佛獲悉，以華裔科學家金松博士為首的BEGO團隊，經過多年的研發，成功開發了一種全新的生物電化學方法，從石墨直接制取氧化石墨烯。該工藝獨特之處是常溫常壓，制造成本遠低于現有的其他工藝。該技術如進入規模化應用將會大大降低石墨烯系列材料的造價，改變石墨烯行業目前的高價限制下游應用的尷尬格局。

金博士是生物電化學應用技術領域的國際知名專家和先驅之一。他曾成功領導以低質煤為主要原料生產生物天然氣和煤基系列有機肥技術的研發和商業化。BEGO團隊的目標是降低石墨烯系列材料成本，實現這類新材料的應用最大化，讓石墨烯系列材料真正成為“新時代的塑料”！

石墨烯以一層或幾層碳原子厚度而具有高導熱、導電、堅固和柔韌的材料特性而備受矚目。 2004年，英國曼徹斯特大學兩位科學家Andre Geim和Konstantin Novoselov在實驗室中成功從石墨中成功分離并測定其特性；因此共同獲得了2010年諾貝爾物理學獎。此后，石墨烯材料引發了全球范圍的研究熱潮。在儲能、涂料，生物傳感，環保，健康、甚至智能穿戴應用領域，都有石墨烯相關產品的應用。2018年10月，華為和三星不約而同公布采用石墨烯膜散熱技術提高電池容量，使石墨烯再次得到公眾和市場的關注。根據2018年全球石墨烯產業研究報告，中國從事石墨烯制造和應用的企業達4800多家，石墨烯產業呈現出快速發展趨勢。

盡管石墨烯的應用已進入產業化階段而且參與者眾多，但石墨烯制造成本依然是阻礙石墨烯市場規模擴張的主要原因之一。談到石墨烯的高成本，就需要了解目前石墨烯的主要生產工藝。現有的石墨烯規模生產主要有氣相沉積（CVD）和液態剝離等方法，高能源耗，而且石墨烯層剝離困難，很多產品混雜有石墨粉，甚至不是真正意義上的石墨烯。2018年10月10日的頂級科學期刊《自然》刊登了一篇國立新加坡大學的題為《向假石墨烯宣戰》的調查報告。通過對60家石墨烯制造企業的產品進行檢驗，發現沒有一家產品是純石墨烯，甚至多數產品混有50%甚至更多的石墨粉。前述這些原因造成了石墨烯系列產品的高價格，限制了下游應用市場的快速擴張。

BEGO是至今為止唯一的常溫常壓下通過微生物電化學反應，以石墨為原料生產氧化石墨烯（GO）和其他石墨烯系列產品的技術。 BEGO工藝簡便，常溫常壓運行，對環境無任何負面影響。該工藝能耗極低，從而大大降低了生產成本，售價不到國際市場價格的幾分之一。值得一提的是，BEGO反應在溶液狀態進行，生產的GO溶解于水，對于后端的產品分離提純下游應用如鍍層、還原等工藝非常有利，進一步增強BEGO工藝的新穎性和市場競爭性。

隨著石墨烯市場的應用在中國逐漸成燎原之勢，對低成本高質量的石墨烯的需求更加迫切。金博士團隊創新的生物電化學技術有望從供給端滿足市場的需求。BEGO技術從概念驗證到實驗室小試，已經成功建立了一套獨有的生產工藝和產品檢測方法。部分成果發表在頂級科學期刊《自然》子刊《科學報導》（Scientific Reports）上，并申請了美、加、中國、歐盟、澳洲和新西蘭的國際協約國（PCT）專利，擁有完整的自主知識產權。最近，BEGO技術入選“美中創新聯盟”（US China Innovation Alliance, www.uschinainnovation.org）組織的“創新之星”（InnoSTARS）項目。 BEGO團隊正積極尋求與中國石墨烯相關的實力企業合作，以盡快實現BEGO技術的規模產業化，助推中國的石墨烯產業的加速發展。

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責任編輯：韓鑫

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