重慶11月2日電 題：重慶：立式石墨烯功能材料將應用于污水處理等多個(gè)領(lǐng)域
記者 李安江 劉賢
作為具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，應用極其廣泛的新材料，石墨烯近年來(lái)備受矚目。石墨烯應用產(chǎn)品距離普通民眾有多遠？帶著(zhù)這一問(wèn)題，記者近日探訪(fǎng)了位于西部(重慶)科學(xué)城的一家高新技術(shù)企業(yè)信合啟越：安靜、少人的生產(chǎn)車(chē)間內，創(chuàng )新的規?；苽涔に囌刂铺荚釉诙喾N金屬、非金屬基材上“直立生長(cháng)”，高度以納米計，形成立式石墨烯材料。
揭秘研發(fā)“偶然性”故事：從碳納米管到石墨烯
據重慶官方媒體報道，2021年8月，西部(重慶)科學(xué)城上半年集中簽約活動(dòng)舉行，投資總額達417億元的41個(gè)項目簽約。其中，信合啟越立式石墨烯電催化產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目是由重慶信合啟越科技有限公司投資2.54億元建設。其首創(chuàng )的立式石墨烯電催化電極、立式石墨烯場(chǎng)發(fā)射電極、立式石墨烯電儲能電極等新型功能材料，具有廣闊的應用前景。
“我們最初其實(shí)是做碳納米管制備技術(shù)研發(fā)的。石墨烯概念在學(xué)界受到廣泛關(guān)注后，我們對產(chǎn)品表征進(jìn)行對照分析，才確定其構成是石墨烯材料。后來(lái)經(jīng)過(guò)第三方專(zhuān)家及科技部專(zhuān)家的分析認定，我們當時(shí)只有十幾人的團隊由此承擔了‘863計劃’項目‘石墨烯的控制制備及其在光電領(lǐng)域的應用’課題?！敝貞c信合啟越總經(jīng)理李葵陽(yáng)在記者探訪(fǎng)時(shí)，揭秘了技術(shù)研發(fā)的這一“偶然性”故事。
該負責人解析，碳納米管有很好的場(chǎng)發(fā)射性能，曾經(jīng)是場(chǎng)發(fā)射材料的研究熱點(diǎn)。但控制直立生長(cháng)的碳納米管形成方向一致的陣列，避免彎折和相互纏繞的技術(shù)難度很高；同時(shí)碳納米管底部與基底結合面積非常小，結合強度一直是影響其耐高電壓、耐高溫性能的關(guān)鍵難題。公司團隊按照需求目標進(jìn)行針對性研發(fā)，不斷改進(jìn)制程工藝、核心生長(cháng)設備和產(chǎn)品結構形貌。到后來(lái)，最接近目標的產(chǎn)品結構已經(jīng)是立式石墨烯了。
在項目課題的支持下，該公司致力于立式石墨烯材料制備及其應用技術(shù)的研發(fā)，逐漸發(fā)展出涵蓋立式石墨烯基礎材料、功能材料、核心器件到終端應用產(chǎn)品的系列產(chǎn)品線(xiàn)。
破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展難題：產(chǎn)品將應用于多個(gè)領(lǐng)域
理想的石墨烯是完美的二維蜂窩狀單晶純碳材料，而現實(shí)中的石墨烯多是由單晶碎片堆積起來(lái)的粉體或含缺陷多晶薄膜。實(shí)現石墨烯的可控、宏量、高品質(zhì)制備，拓展石墨烯下游應用領(lǐng)域，是當前石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的底層問(wèn)題。
據李葵陽(yáng)介紹，2022年9月，第三方專(zhuān)業(yè)科技成果評價(jià)機構中科合創(chuàng )(北京)科技成果評價(jià)中心組織專(zhuān)家，以視頻連線(xiàn)方式召開(kāi)了由該公司和重慶大學(xué)共同完成的“立式石墨烯陣列材料的制備及其應用”項目科技成果評價(jià)會(huì )。
專(zhuān)家組聽(tīng)取連線(xiàn)項目完成單位的匯報，經(jīng)質(zhì)詢(xún)討論，形成相關(guān)意見(jiàn)：項目針對石墨烯材料規?；苽浼捌湓谙掠螒卯a(chǎn)品開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面的難題，開(kāi)展了立式石墨烯陣列材料制備技術(shù)及其應用技術(shù)研究。通過(guò)材料制備方法、核心制備設備、批量生產(chǎn)工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)，突破了立式石墨烯材料的規?；苽浼夹g(shù)瓶頸。同時(shí)以立式石墨烯陣列材料為基礎，開(kāi)展石墨烯電催化氧化水處理應用技術(shù)和石墨烯場(chǎng)發(fā)射X射線(xiàn)應用技術(shù)研發(fā)，開(kāi)發(fā)出電催化石墨烯膜水處理設備及石墨烯場(chǎng)發(fā)射X射線(xiàn)管應用產(chǎn)品。
以各界高度關(guān)注的水處理領(lǐng)域為例，公司相關(guān)負責人介紹，當前的反滲透或納濾膜過(guò)濾、臭氧生物活性炭降解、活性炭吸附、芬頓氧化、金屬催化劑催化氧化等技術(shù)，在去除效果、運行成本、二次污染等方面存在缺陷。而電催化石墨烯膜水處理設備是采用立式石墨烯陣列材料復合碳纖維多孔材料作為陰極微濾膜，基于碳基材料電化學(xué)陰極催化氧化原理構成的新型水處理反應器，能夠高效低耗去除水中難降解有機物、耐藥菌及其抗性基因等污染物。該產(chǎn)品已交付重慶長(cháng)壽化工園區、重慶潼南電鍍產(chǎn)業(yè)園區完成產(chǎn)品中試，預計于今年底明年初投放市場(chǎng)。
在全國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展版圖中，重慶并不在第一梯隊，但當地十分重視該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！凹涌鞖饽z、石墨烯等前沿新材料產(chǎn)業(yè)化、工程化步伐”被寫(xiě)入《重慶市戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規劃(2021—2025年)》。該規劃在先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)的創(chuàng )新平臺一欄里，專(zhuān)門(mén)提到“石墨烯制造業(yè)創(chuàng )新中心”，明確要圍繞石墨烯材料的制備和應用，開(kāi)展技術(shù)路線(xiàn)圖編制、共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、成果應用示范、成果轉移轉化、體制機制探索等。
李葵陽(yáng)對未來(lái)發(fā)展頗具信心：公司目前已申請獲得中國、美國、德國的多項發(fā)明專(zhuān)利，相關(guān)終端產(chǎn)品、核心器件已經(jīng)或即將進(jìn)入市場(chǎng)化階段。其中，安檢及工業(yè)檢測X射線(xiàn)管產(chǎn)品已實(shí)現銷(xiāo)售逾5000只、銷(xiāo)售收入逾1200萬(wàn)元。石墨烯催化鋅鐵液流電池產(chǎn)品已完成小試，即將開(kāi)展中試。(完)
飛天網(wǎng)評：唱響“就業(yè)”重頭戲寫(xiě)好“惠民”好文章
日本政府決定將10地緊急狀態(tài)延長(cháng)一個(gè)月
蘭州鄉村探發(fā)展新模式 光伏發(fā)電破村集體經(jīng)濟“空殼”
英國外交大臣再度訪(fǎng)美 將推動(dòng)英美繼續支持烏克蘭
向綠而興 協(xié)同推進(jìn)降碳減污擴綠增長(cháng)