納米材料

烏克蘭科學家研發(fā)納米級超薄硒化銦

納米級超薄硒化銦是一種具有獨特性能的類石墨烯新半導體材料，其厚度從一層（約0.83nm）到幾十層不等。這種新半導體材料的電學和光學性能研究是在2010年物理學諾貝爾獎得主—英國曼徹斯特大學教授安德烈·海姆的實驗室進行的。近日烏克蘭和英國科學家在《Nature Nanotechnology》雜志上發(fā)表聯(lián)合文章，認為硒化銦的實際應用有可能導致納米電子學的革命。

該種半導體材料的納米膜是從與石墨烯結構相類似的硒化銦層狀晶體大量錠中得到。2013年科學家們首次從硒化銦層狀晶體中剝離原子薄膜，2016年研究出這種材料厚度從1個納米到幾個納米的光學和電學性能。通過烏克蘭和英國科學家的聯(lián)合研究，硒化銦層狀晶體成功剝離至單層狀態(tài)。有趣的是，正如2004年首次獲得石墨烯一樣，剝離硒化銦的其余層也是使用的普通膠帶。

科學家們發(fā)現(xiàn)，這種材料的超薄納米層具有定性區(qū)別于其他類石墨烯二維（2D）晶體的獨特性能。因此，獲得的硒化銦樣品中，電子的遷移率（即速度）很高，尤其是與二硫化鉬和二硒化鉬相比，這個參數(shù)值很高。這一重要特性使得其在提高設備性能方面顯得尤為重要。

烏克蘭國家科學院物理和數(shù)學研究所切爾諾夫分院的研究團隊是烏克蘭為數(shù)不多的系統(tǒng)從事類石墨烯二維（2D）晶體研究的團隊，他們還積極開展新功能混合范德華納米異質(zhì)結構研究，特別是與其他所有已知的類石墨烯2D晶體相比，納米異質(zhì)結構石墨烯/多層硒化銦光敏性記錄值特點明顯。（科技部）

我國建設世界最大納米真空互聯(lián)實驗室

據(jù)報道，世界首個集材料生長、器件制備、測試分析為一體的納米領域大科學裝置——納米真空互聯(lián)綜合實驗站正在我國江蘇蘇州工業(yè)園區(qū)建設。這個實驗站相當于在太空建設了一個全真空的納米器件研發(fā)平臺。

正在建設中的這個納米實驗站是目前世界上最大的真空互聯(lián)科研裝置。其總體方案是：用總長近500m的超高真空管道，將上百臺用于材料生長、器件制備、測試分析的大型儀器設備互聯(lián)，實現(xiàn)樣品在不同設備之間傳送時其表面不被氧化、沾污，不被外界大氣環(huán)境所破壞。中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員、納米真空互聯(lián)實驗站常務副總指揮丁孫安說，實驗站通過超高空間分辨、時間分辨、能量分辨、質(zhì)量分辨等的高端能力儀器設備，對物質(zhì)的“本征性質(zhì)”進行研究，從而實現(xiàn)量子材料的設計、制備和表征，后摩爾時代器件加工和測試分析，同時開展新材料、新工藝、新結構和新功能的開發(fā)和研究，以及形成第3代半導體工藝包。

“這個實驗裝置是在類似太空的全真空環(huán)境下的納米器件研發(fā)平臺，相當于把現(xiàn)有的加工設備統(tǒng)一搬到太空?！倍O安說。

納米真空互聯(lián)實驗站是依托中科院蘇州納米所，聯(lián)合清華大學薛其坤院士團隊、中科院大連化學物理研究所包信和院士團隊建設的。一期建設由中科院、江蘇省、蘇州市和蘇州工業(yè)園區(qū)共建，預計2018年建成，建設經(jīng)費3.2億元。一期建成后將連接30多臺設備，形成100m的真空管道。整個實驗站的總預算是15億元。

蘇州工業(yè)園區(qū)是全球納米領域具有代表性的8大產(chǎn)業(yè)區(qū)域之一。中科院納米所所長楊輝說，在此建設納米真空互聯(lián)實驗站，是力圖通過真空條件下的互聯(lián)集成和若干重大項目驗證，突破現(xiàn)有儀器設備的功能限制，實現(xiàn)材料制備、測試分析與微納加工工藝等方面協(xié)同效應，為科研和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供先進的、開放性的平臺。（科技日報）

常州石墨烯產(chǎn)業(yè)誕生第1家上市企業(yè)

據(jù)報道，3月20日，常州市碳元科技股份有限公司A股在上海證券交易所上市。作為一家先進碳材料研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)，碳元科技成立僅6年就在主板上市，實屬罕見。

碳元科技位于西太湖科技產(chǎn)業(yè)園，是國內(nèi)開發(fā)、制造與銷售高導熱石墨散熱材料的領先企業(yè)，產(chǎn)品用于智能手機、平板電腦、液晶電視、LED燈等電子產(chǎn)品的散熱。公司此次發(fā)行股票5 200萬股，募集資金4.09億元，用于搬遷擴建和研發(fā)中心項目，為實現(xiàn)“世界領先消費電子散熱方案提供商”目標夯實基礎。

碳元科技是常州市先進碳材料企業(yè)上市第一股，對于常州打響“東方碳谷”品牌具有重要意義。同時，常州在細分行業(yè)擁有“隱形冠軍”200多家，希望上交所提供更多指導和幫助。常州制造業(yè)基礎很好，上交所將進一步服務好常州企業(yè)登陸資本市場。（常州日報）

發(fā)展“新材料之王”成都將建石墨烯產(chǎn)業(yè)園

據(jù)報道，成都市將對標國際國內(nèi)先進城市，抓緊研究制定成都市石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和支持政策，建立石墨烯研發(fā)、技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化專項基金，大力支持石墨烯應用研發(fā)和技術創(chuàng)新，鼓勵石墨烯研發(fā)專家來蓉創(chuàng)辦、領辦或技術入股石墨烯產(chǎn)業(yè)公司，形成石墨烯產(chǎn)業(yè)、人才、技術向成都市加快集聚的有利政策環(huán)境。同時，成都還將加快研發(fā)攻關和技術突破、整合各類資源，加快形成石墨烯設備研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)、下游應用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。并結合成都市電子信息、汽車、軌道交通、航空航天等產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點和優(yōu)勢，積極開展石墨烯產(chǎn)業(yè)招商引資工作，加快引進一批高端石墨烯應用產(chǎn)業(yè)化項目落戶成都市。未來成都還將設立石墨烯產(chǎn)業(yè)園，加強投融資引導，鼓勵各種資本參與，推進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。（成都商報）

國內(nèi)首個國家級石墨烯檢測技術公共服務平臺驗收

日前，江蘇無錫市科技局組織相關部門對無錫市石墨烯檢測技術公共服務平臺進行驗收。該平臺依托江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院建設，是國內(nèi)首個行政許可建設可提供第三方檢測服務的國家級石墨烯檢測服務平臺。

平臺覆蓋絕大部分常規(guī)石墨烯檢測業(yè)務能力范圍，具備石墨烯材料形貌分析、結構分析、導熱導電分析等領域檢測服務能力，部分項目已獲得CNAS能力資質(zhì)認定。

通過驗收的石墨烯檢測技術公共服務平臺將為無錫及周邊地區(qū)的石墨烯產(chǎn)業(yè)，提供原料測試、產(chǎn)品檢測、技術咨詢等全方位的技術服務。平臺以服務無錫的石墨烯代表企業(yè)為導向，協(xié)助企業(yè)的原料及產(chǎn)品檢測，協(xié)助企業(yè)的科研發(fā)展，推動無錫石墨烯產(chǎn)業(yè)的興起，同時也填補了石墨烯檢測標準領域的國內(nèi)空白。（無錫市惠山區(qū)人民政府）

總投資4.9億元的石墨深加工與石墨烯研發(fā)生產(chǎn)項目落戶興和

蘭察布市興和縣礦產(chǎn)資源豐富，是中國3大石墨基地之一，境內(nèi)已探明的礦藏有石墨、膨潤土、硅線石、石灰石、藍寶石、大理石、玄武巖和白云母等30多種。其石墨礦為天然磷片狀石墨，地質(zhì)儲量3 733萬t，品位在2.5%～5%之間。興和縣共有10多家石墨礦山企業(yè)，年生產(chǎn)中碳石墨達1.5萬t。由于鱗片石墨性質(zhì)優(yōu)良、耐高溫、耐酸堿、耐腐蝕、抗磨、抗壓、并且具有導電性，所以廣泛應用于鋼鐵、機械、冶金、耐火材料、化工、新型電子工業(yè)等行業(yè)。

據(jù)報道，近日，總投資4.9億元的興和縣盛華礦業(yè)有限公司石墨深加工與石墨烯研發(fā)生產(chǎn)項目正式落戶興和。該項目由興和縣盛華礦業(yè)有限公司投資建設，總投資額為4.9億元。項目分三期建設，其中一期投資1.96億元，二期投資1.47億元，三期投資1.47億元。項目正在做前期準備工作，預計年內(nèi)開工建設，全部工程于2018年3月建設完成。

石墨烯復合纖維新材料紡織品引發(fā)關注

3月15-17日，在上海舉行的中國國際紡織紗線展覽會上，“中國智造”的石墨烯纖維引發(fā)關注。許多專家表示，目前石墨烯的應用分為重應用和輕應用2種，重應用需要大量資金的投入和較長周期的開發(fā)，從而根本上借助石墨烯單層原子優(yōu)勢替代傳統(tǒng)材料，比如石墨烯在電池、半導體芯片等領域的應用，但這類應用受限于目前的技術和產(chǎn)量無法迅速普及，大多還停留在實驗室階段。

而石墨烯的輕應用是面向民用的、可以快速實現(xiàn)產(chǎn)品化并能夠給消費者帶來較高性價比的應用，比如石墨烯發(fā)熱和過濾。值得一提的是，目前已有企業(yè)將石墨烯應用到紡織領域。近年來，石墨烯在紡織領域的應用日益廣泛，石墨烯制備高性能紡織纖維及進行紡織品功能整理也漸成行業(yè)研究熱點。

蘭州大學教授拜永孝認為，石墨烯織物是指石墨烯材料與普通紡織品有效結合，在保持紡織品各項基本性能的同時，具有石墨烯某一種或幾種獨特性質(zhì)的紡織產(chǎn)品。石墨烯紡織品在導電、防輻射、防紫外線、抗菌、特殊防護和智能織物等領域都有巨大的應用前景。據(jù)了解，目前已有家紡企業(yè)開始將石墨烯進行產(chǎn)業(yè)化應用，并成功制造出集超強低溫遠紅外、抗菌抑菌等多種功能于一身的石墨烯健康產(chǎn)品，在改善微循環(huán)、促進新陳代謝方面起到了至關重要的作用。

國產(chǎn)新型石墨烯薄膜吸附率創(chuàng)新高

據(jù)報道，近日，江蘇師范大學李海濤教授課題組率先成功開發(fā)了一種石墨烯多功能復合膜。據(jù)發(fā)表在《自然》雜志子刊《Scientific Reports》上的研究成果顯示，這種超輕超薄的石墨烯—活性炭薄膜吸附效率，對包括抗生素在內(nèi)的顆粒狀物體可達99.99%。

“很多研究基于各種類型的納米材料，構建了一系列新穎的超薄且滲透通量很高的功能性分離膜。在這些納米材料中，氧化石墨烯納米薄膜作為一種典型的單原子二維納米材料，具有極高的分離效率，成為一種全新的薄層分離膜?！崩詈f。但是，純氧化石墨烯制備的濾膜，層間距很小，導致水滲透通量不足、耗時長、不耐高壓且易碎。

為解決這一問題，李海濤課題組將活性炭（AC）插入了氧化石墨烯（GO）薄層膜制備出一種復合多孔碳膜微納材料?；钚蕴浚ˋC）納米顆粒結構本身具有獨特的官能團，如羧基、羰基、酚、內(nèi)酯、醌等，這可以有效增大復合膜本身的吸附能力。

“我們利用活性炭材料之間的協(xié)同作用，制備了基于氧化石墨烯的復合薄膜材料，實現(xiàn)了對引用水中抗生素物質(zhì)的完全去除?！崩詈f。氧化石墨烯表面含有豐富的含氧官能團，借助于“π-π”作用以及范德華力，氧化石墨烯對多種有機物具有良好的吸附效果?！凹{米活性炭的加入，不僅在氧化石墨烯片層之間起到了良好的骨架支撐作用，也極大地提高了石墨烯薄膜材料的吸附能力。”李海濤說，同時，活性炭材料有效地增加了氧化石墨烯的層間距離，實現(xiàn)薄膜材料比表面積的有效提升。實驗證明，與其他材料相比，該復合材料對強酸、強堿均有很好的耐受性，應用范圍較廣。（科技日報）

中科院石墨烯基超級電容器研究獲突破

據(jù)報道，近日，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院等離子體物理研究所博士王奇和南京師范大學教授韓敏課題組合作，在高性能雜原子摻雜石墨烯基納米結構的規(guī)?；苽浼捌湓谌嵝匀虘B(tài)超級電容器應用方面取得新進展。。

為滿足人們對柔性可穿戴電子產(chǎn)品日益增長的需求，迫切需要發(fā)展柔性全固態(tài)功率源或能量儲存裝置。要想實現(xiàn)這一目的，關鍵在于設計開發(fā)出兼具優(yōu)異儲能和機械性質(zhì)的電極材料。雜原子摻雜石墨烯以及2D層狀金屬硫化物（LMCs）納米結構的出現(xiàn)，為高性能電極材料的設計帶來了新的契機，但其儲能性能（能量密度、循環(huán)穩(wěn)定性等）尚需進一步提高。能否將上述2類材料有效“聯(lián)姻”或耦合，從而發(fā)展出高性能的電極材料，至今仍是材料科學和化學領域極具挑戰(zhàn)性的課題。

針對上述問題，王奇和韓敏課題組開展了合作研究，利用可控熱轉換油胺包裹的SnS2-SnS混相納米盤前驅(qū)物的策略，巧妙地將有機分子的碳化、摻雜、相轉換和自組裝等重要的物理化學過程集成于一體，首次成功實現(xiàn)了硫摻雜石墨烯（S-G）和SnS雜化納米片的原位合成與組裝，得到了新穎的3D多孔SnS/S-G雜化納米建筑。相比傳統(tǒng)合成策略，該方法具有簡單高效、重現(xiàn)性好、可規(guī)模化制備等優(yōu)點，為延伸和拓展摻雜石墨烯材料在清潔能源、光電和傳感等重要技術領域的應用奠定了基礎。（中國科學院）

金屬基石墨烯復合材料技術獲重大突破

據(jù)報道，日前，由江蘇中天科技股份有限公司牽頭，聯(lián)合中國科學院過程工程研究所共同研制的金屬（鋁）基石墨烯復合材料（下稱“復合材料”）取得突破性進展。該復合材料在保證實現(xiàn)實驗室性能數(shù)據(jù)的前提下，已在工業(yè)化連鑄連軋生產(chǎn)線上成功試生產(chǎn)，在石墨烯應用于金屬領域的發(fā)展道路上邁出了關鍵一步。

石墨烯及其相關應用技術是目前全球關注的熱點，石墨烯具有獨特的二維結構、高強度、高導電性能和高導熱性能等超強的力學和功能特性，被認為是最理想的復合材料，相關課題的研究也成為復合材料領域的熱點方向。由中天科技和中科院共同開展的金屬基石墨烯復合材料項目，瞄準中天現(xiàn)有主營產(chǎn)業(yè)——鋁及鋁合金架空導線領域的關鍵瓶頸，即抗拉強度與導電率的矛盾關系進行研究，目標是在相對于傳統(tǒng)材料導電率不降或微降的前提下，大幅度提升材料抗拉強度。該項目成果將為我國電網(wǎng)建設提供全新、革命性的導線產(chǎn)品選項，衍生出的新型導線品種將在節(jié)能降耗、抗重冰、大跨越等多個領域有所突破。

該項目在全球范圍內(nèi)首次成功使用工業(yè)化連鑄連軋方法，批量制出了鋁基石墨烯復合材料桿材，相對于此前的批次化生產(chǎn)，將具有更高的產(chǎn)能、更低的成本，對該復合材料未來的產(chǎn)業(yè)化推廣具有重要意義。項目實施過程中，采用針對性工藝研制的復合材料，其抗拉強度提升25%～50%，該數(shù)值與實驗室研究階段及批次化中試階段獲得的數(shù)據(jù)基本一致，達到國內(nèi)外同類研究成果中的先進水平。

該項目開發(fā)的獨特石墨烯添加工藝，不僅有效解決了石墨烯與鋁之間難以浸潤的問題，還實現(xiàn)了石墨烯在連鑄連軋過程中的在線添加。該技術的掌握，不僅為石墨烯在架空導線領域的應用提供支撐，而且能在大多數(shù)鋁及鋁合金材料領域應用，結合其他工藝調(diào)配，使新型復合材料獲得針對性更高的性能。（國家電網(wǎng)報）

華誼、華理攜手共建上?；ば虏牧峡萍紕?chuàng)新中心

據(jù)報道，近日，華誼集團與華東理工大學就進一步推進校企合作進行洽談。雙方一致認為，應強化優(yōu)勢互補，服務國家戰(zhàn)略，對接上?？苿?chuàng)中心建設和雙方自身發(fā)展，推動產(chǎn)學研深度合作，共建上?；ば虏牧峡萍紕?chuàng)新中心，推動化工行業(yè)綠色發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展。同時雙方將在聯(lián)合籌建國家重點實驗室、共建吳涇國際化工新材料科技園、共建化工新材料國際技術轉移中心和重大工程建設4個方面開展深度合作，并就推進合作意向落地確定牽頭人。

上海華誼（集團）公司是由上海市政府國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會授權，通過資產(chǎn)重組建立的大型化工企業(yè)集團，其前身是上海市化學工業(yè)局。華誼集團是上?；瘜W工業(yè)區(qū)主要開拓者和建設者，也是上海化學工業(yè)發(fā)展有限公司主要股東之一。

華東理工是國家“211工程”、“985工程優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺”重點建設院校之一，是高水平行業(yè)特色大學優(yōu)質(zhì)資源共享聯(lián)盟成員高校之一。華誼集團和華東理工一直有著深厚的戰(zhàn)略合作淵源，在化工、新材料等學科領域具有優(yōu)勢，擁有合作發(fā)展的良好基礎。此次進一步的合作對服務于國家戰(zhàn)略需求、對接上海科創(chuàng)中心建設和雙方自身發(fā)展，都意義重大，在“十三五”和供給側改革的大背景下對于推動化工行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展起了良好的示范作用。（上海市國有資產(chǎn)管理委員會）

寧波材料所提出金屬陶瓷超材料薄膜制備新方法

人們常常用鬼斧神工形容大自然事物的美妙和自然力之強大，而用巧奪天工來形容人工事物的巧思以及由此引發(fā)的擊節(jié)贊嘆。一般認為超材料是具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復合結構或復合材料，它們在超快光調(diào)制、負折射率、倏逝波傳播、反常多普勒效應、亞波長成像、隱身、全光通訊、手性識別、光子晶體等領域具有重大應用價值。

然而，超材料的制備問題一直困擾著眾多研究者。目前常見制備工藝有電子束光刻、激光直寫、聚焦離子束刻蝕、模版輔助的電化學沉積等，這些方法有以下不足：難以大面積制備、制備成本高企、工藝流程繁瑣冗長且難于控制等。特別以模版輔助電化學沉積為例，受制于模版本身尺寸所限，超材料的微結構幾何特征尺寸難以進入10nm范圍內(nèi)，而且需要導電襯底，所得材料還有化學殘留之虞。

近日，中國科學院寧波材料技術與工程研究所副研究員高俊華和研究員曹鴻濤提出了金屬陶瓷超材料薄膜制備新方法，采用傳統(tǒng)的射頻共濺射沉積工藝，輔以襯底偏壓，制備了定向排布Ag金屬納米線/氧化鋁陶瓷復合超材料薄膜，納米線間距（軸心到軸心）進入sub-5nm區(qū)間，陣列中納米線平均直徑約為3nm；納米線長徑比可根據(jù)沉積時間來靈活調(diào)整；利用PVD鍍膜良好的擴展性，不僅能實現(xiàn)大面積超材料薄膜的制備，還能方便地以“蓋樓”的方式構筑多層超材料薄膜結構，其中不同層之間可以具有相同的幾何結構特性（直徑，間距，長徑比），亦可以“個性化定制”各個層的結構特性；此外，由于是在近似室溫下制備，故無需單晶或者導電襯底，甚至可以在PET等柔性襯底上制備，為柔性超材料這一新興概念提供了實物支撐，如下圖所示。研究人員從經(jīng)典熱力學 （金屬銀和氧化鋁復合物是相分離體系）、界面結合力、施加襯底偏壓后的沉積區(qū)域的濺射粒子動力學分析，輔以對比實驗（施加襯底偏壓與否）和高分辨微結構觀察，澄清了Ag金屬納米線/氧化鋁陶瓷復合超材料薄膜直接生長的物理化學機制。（中國科學院寧波材料技術與工程研究所）