一项让秸秆变“黄金”的技术 一个让石墨烯产业化的突破圣泉集团生物质石墨烯问世

“手机屏幕任意弯曲、电动汽车瞬间充电、电脑屏幕透明薄如白纸……随着石墨烯应用领域相关工艺的逐步成熟完善，这些不可思议的事情将变成现实。”8月19日，济南圣泉集团股份有限公司（以下称“圣泉集团”）生物质炭材料研究所首席科学家、黑龙江大学副校长、长江学者付宏刚在“圣泉集团生物质石墨烯新技术”新闻发布会说。

发布会上，圣泉集团宣告和黑龙江大学长江学者团队联合研发的“基团配位组装法”工艺制备生物质石墨烯研制成功，同时，年产150吨生物质石墨烯的中试生产线预计十月份试生产，而年设计生产能力为2000吨的全球首个以生物质为原料的石墨烯工业化项目也正在立项申报中。

石墨烯晶体分子结构图

▲坚硬而又有韧性的石墨稀材料相关链接

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，是目前世上已知材料中最薄、最坚硬的纳米材料，其硬度是钢铁的200倍，厚度只有纸张的200万分之一，具有极强的导电导热、透光性及超大比表面积，可广泛应用于电子、航天军工、新能源、储能、复合材料、生物医药等诸多领域，被称作“后硅时代”可能改表世界的“神奇材料”。目前全球各地企业和研究机构对石墨烯的研发呈爆炸式增长。

石墨烯是英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫2004年在实验室中通过试验发现的仅由一层碳原子构成的薄片。因为其非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，有可能在现代电子科技产业引发一场颠覆性变革。石墨烯一时引起全球科研和产业界的高度关注，两位科学家也因此在2010年双双获得诺贝尔物理学奖。

然而由于石墨烯制备成本过高，该领域的专利技术大部分还停留在科研阶段。作为全球生物质行业领军企业，圣泉集团联合黑龙江大学长江学者团队，经过艰难的技术攻关，首创了以农作物秸秆为原料的生物质石墨烯配位组装制备工艺，检测结果显示，其性能堪与以石墨为原料生产的同类产品媲美。

圣泉集团董事长唐一林表示，圣泉目前正全面整合研究资源和研究项目，已申报石墨烯相关专利30项，专利布局正在加紧进行之中。

“石墨烯在推动全球科技进步的同时，也有望催生出一个万亿级产业。”付宏刚如此评价这项技术商业价值和市场前景。

将深刻改变我们的生活

“目前，我们将首先把这一产品应用于我们的酚醛树脂及其下游产品刹车片和砂轮、轨道交通高端复合材料‘轻芯钢\’等产品上。”圣泉集团董事长唐一林表示，在使用了石墨烯之后，酚醛树脂、轻芯钢、刹车片、砂轮、砂纸等产品，将因为性能的大幅度提高而具有更强的市场竞争力。

据悉，将石墨烯加入到酚醛树脂中，固化后抗冲击强度可提高150%，弯曲强度提高40%；加入到轨道交通新型复合材料“轻芯钢”上，可有效提升该材料强度一倍以上，同时其抗冲击、抗弯曲性能和耐(性均有显著提升，且无毒、气体释放量小，适宜大量使用在高铁、汽车、轮船、飞机等高端内饰材料上。

目前在橡胶、皮革和塑料上的应用已经取得显著成果。尤其在急需提升品质的汽车内饰皮革材料中加入石墨烯，可有效提高防火等级，材料强度、抗耐(度、抗撕裂度、柔软度和光泽度等均有显著提升。

“可预见的一段时间内，最有可能因为石墨烯的广泛应用而被改写发展史的是汽车产业。”付宏刚表示，用在刹车片上，(损率大幅降低，同时在高温下保证了摩擦系数的稳定；加到轮胎上，可增加轮胎强度，有效延长轮胎使用寿命；下一步将研发用石墨烯加入电池电极材料中解决传统铅酸电池大电流充放电、寿命短的问题……

或给市场带来颠覆性影响

目前，由于石墨烯领域的专利技术大部分还停留在科研阶段，制备普遍成本过高，很难实现工业化商业生产，市场价格在200元/克左右，这在一定程度上限制了石墨烯的大规模广泛使用。

而圣泉集团研制的生物质石墨烯，原料是普通的农作物秸秆，其价格低廉、来源广泛，进入工业化生产状态后的充分量产，将使圣泉集团可以从容架构企业的竞争优势。

唐一林有意从改善公司当下的产品性能入手，打破石墨烯目前这种曲高和寡的市场状态，而接下来，他们给予市场的将是一个石破天惊式的震撼。“2000吨的年产量，我们将自用1000吨，剩下的有意以1元/克的价格供应市场。”

如此低廉的价格，将使石墨烯轻松突破市场瓶颈，给市场带来颠覆性的影响。随着石墨烯在更多产业领域的广泛应用，将引发一场新的材料革命，对于改变中国产品在国际市场上价低质低的落后状态，提升中国产品的国际品牌形象，实现我国制造业的强国梦影响深远。（本报记者 周福宝 通讯员 柏兴泽）

新闻推荐

市茶协普洱分会二次会议举行

于青灵近日，济南市茶叶行业协会普洱茶分会第二次工作会议在第一茶市聚茗阁四楼济南茶叶博物馆举行。济南市茶叶行业协会秘书长温庆忠介绍了当前普洱茶市场的基本情况，并针对当前形势提出应...

济南新闻，讲述家乡的故事。有观点、有态度，接地气的实时新闻，传播济南正能量。看家乡事，品故乡情。家的声音，天涯咫尺。