劉忠范:石墨烯產業切勿重演大煉鋼鐵運動
中國現在處于“石墨烯淘金熱”中,全國各地都在做石墨烯產業,石墨烯這個詞幾乎是家喻戶曉。據了解,中國科學院院士、北京大學化學與分子工程學院教授劉忠范在首屆“求是西湖學會”化學分會上,就中國石墨烯產業的研究、發展方向等方面分享了他的經驗和看法。在演講中,劉忠范分享了他所領導的團隊在石墨烯方面取得的一些成果,同時,也給人們以警示,切勿讓石墨烯產業重演早前大煉鋼鐵運動。本期文章根據劉忠范教授當天的演講整理并略作編輯而成。
中國科學院院士劉忠范
二維蜂窩狀純碳材料,由sp2 雜化碳原子構成
石墨烯是一種二維蜂窩狀純碳材料。大家所熟知的石墨,一層一層地剝離開來,就是石墨烯。石墨烯號稱新材料之王,集眾多特性于一身。它是最薄、最輕的材料,同時也是最強、最堅硬的材料。雖然石墨很軟,但是單層的石墨烯材料甚至比金剛石還硬。我們所熟知的金剛石導熱性很好,熱導率在2000W/m?K左右,而石墨烯的熱導率達到5300W/m?K。石墨烯還兼具柔性、透明等特性,而且只有質子能夠穿透。這些優良的特性賦予了石墨烯材料極為廣闊的應用前景,也是吸引全世界眼球的根本原因。
中國石墨烯產業化運動
中國擁有全世界最為龐大的石墨烯研發隊伍,從2011年起發表的學術論文數量就穩居世界第一。
中國發表論文總數已居世界第一,來源:SCImago Group from Scopus data
中國申請的石墨烯專利數量也高居全球榜首,呈遙遙領先之勢。
中國石墨烯專利數量高居全球榜首
中國正在掀起一場轟轟烈烈的石墨烯產業化運動。我一直在更新這張石墨烯產業園分布圖,目前全國有將近二十個石墨烯產業園,這個數字幾乎每天都在增長之中。無論是發達地區,還是偏遠地區,都在建石墨烯產業園,這讓我想起1958年大躍進時期的大煉鋼鐵運動。
轟轟烈烈的石墨烯產業園建設運動
其實對于石墨烯材料來說,理想與現實差距很大。理想的石墨烯具有完美的蜂窩狀結構,而現實的石墨烯就像一件破衣服,由無數個石墨烯微片拼接而成。石墨烯上有很多缺陷,還有很多臟東西。因此,現實制備出來的石墨烯材料性能沒有那么好,價值也沒有那么高。套用一句網絡語言,就是“理想很豐滿,現實很骨感”。
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