傳統(tǒng)印象里石墨烯只能來(lái)源于石墨礦物質(zhì)，現(xiàn)如今有一種新方法顛覆傳統(tǒng)，我國(guó)專(zhuān)家利用從玉米芯中提取糠醛等物質(zhì)后剩余的纖維素為原料制備了生物質(zhì)石墨烯材料，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，已創(chuàng)超億元產(chǎn)值。

　　近日，由黑龍江大學(xué)和濟(jì)南圣泉集團(tuán)股份有限公司聯(lián)合完成的“生物質(zhì)石墨烯材料綠色宏量制備工藝”項(xiàng)目通過(guò)專(zhuān)家組鑒定，鑒定結(jié)果認(rèn)為該項(xiàng)目在國(guó)際上首創(chuàng)從生物質(zhì)中提取制備石墨烯材料的技術(shù)路徑，方法綠色環(huán)保、成本低，生物質(zhì)石墨烯材料質(zhì)量高、導(dǎo)電性?xún)?yōu)異。

　　常規(guī)石墨烯材料生產(chǎn)主要有三種方式，一種是對(duì)石墨進(jìn)行剝離，第二種是對(duì)天然氣、甲烷等進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，第三種是氧化石墨還原法。以上方法存在生產(chǎn)周期長(zhǎng)、環(huán)境污染嚴(yán)重以及產(chǎn)能受限等問(wèn)題。

　　付宏剛教授帶領(lǐng)的黑龍江大學(xué)功能無(wú)機(jī)材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，他們獨(dú)辟蹊徑利用玉米芯里纖維素進(jìn)行化學(xué)重組，從而合成生物質(zhì)石墨烯材料。

　　該團(tuán)隊(duì)通過(guò)“基團(tuán)配位組裝析碳法”實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)石墨烯材料的宏量制備，同時(shí)還在研發(fā)利用玉米秸稈制備石墨烯的制備工藝。在2014年建立了世界上首條年產(chǎn)20噸的生物質(zhì)石墨烯材料宏量制備生產(chǎn)線，并在2016年擴(kuò)產(chǎn)至年產(chǎn)100噸。

　　首創(chuàng)將生物質(zhì)石墨烯材料應(yīng)用于多種纖維復(fù)合并成功實(shí)現(xiàn)均勻分散，首次實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)石墨烯材料的成果轉(zhuǎn)化和石墨烯纖維制品的商業(yè)化。

　　在我國(guó)，生物質(zhì)中僅玉米芯的年產(chǎn)量就高達(dá)1億噸，大部分集中于東北三省、山東省、河北省，年產(chǎn)100噸生物質(zhì)石墨烯材料所支撐的產(chǎn)品線可帶來(lái)產(chǎn)值3—5億元。

????? 石墨烯對(duì)物理學(xué)基礎(chǔ)研究有著特殊意義，它使一些此前只能紙上談兵的量子效應(yīng)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，例如電子無(wú)視障礙、實(shí)現(xiàn)幽靈一般的穿越。

　　但更令人感興趣的，是它那許多“極端”性質(zhì)的物理性質(zhì)。因?yàn)橹挥幸粚釉?，電子的運(yùn)動(dòng)被限制在一個(gè)平面上，石墨烯也有著全新的電學(xué)屬性。

　　石墨烯是世界上導(dǎo)電性最好的材料，電子在其中的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了光速的1/300，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了電子在一般導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)速度。在塑料里摻入百分之一的石墨烯，就能使塑料具備良好的導(dǎo)電性;加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗熱性能提高30攝氏度。

　　在此基礎(chǔ)上可以研制出薄、輕、拉伸性好和超強(qiáng)韌新型材料，用于制造汽車(chē)、飛機(jī)和衛(wèi)星。

　　隨著批量化生產(chǎn)以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域可能會(huì)是移動(dòng)設(shè)備、航空航天、新能源電池領(lǐng)域。