[科普中國]-新技術從玉米芯里“變出”石墨烯

傳統(tǒng)印象里石墨烯只能來源于石墨礦物質，現(xiàn)如今有一種新方法顛覆傳統(tǒng)，我國專家利用從玉米芯中提取糠醛等物質后剩余的纖維素為原料制備了生物質石墨烯材料，同時還實現(xiàn)了批量生產(chǎn)，已創(chuàng)超億元產(chǎn)值。近日，由黑龍江大學和濟南圣泉集團股份有限公司聯(lián)合完成的“生物質石墨烯材料綠色宏量制備工藝”項目通過專家組鑒定，鑒定結果認為該項目在國際上首創(chuàng)從生物質中提取制備石墨烯材料的技術路徑，方法綠色環(huán)保、成本低，生物質石墨烯材料質量高、導電性優(yōu)異。

常規(guī)石墨烯材料生產(chǎn)主要有三種方式，一種是對石墨進行剝離，第二種是對天然氣、甲烷等進行化學氣相沉積，第三種是氧化石墨還原法。以上方法存在生產(chǎn)周期長、環(huán)境污染嚴重以及產(chǎn)能受限等問題。付宏剛教授帶領的黑龍江大學功能無機材料化學實驗室是教育部重點實驗室，他們獨辟蹊徑利用玉米芯里纖維素進行化學重組，從而合成生物質石墨烯材料。該團隊通過“基團配位組裝析碳法”實現(xiàn)了生物質石墨烯材料的宏量制備，同時還在研發(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噸的生物質石墨烯材料宏量制備生產(chǎn)線，并在2016年擴產(chǎn)至年產(chǎn)100噸。首創(chuàng)將生物質石墨烯材料應用于多種纖維復合并成功實現(xiàn)均勻分散，首次實現(xiàn)了生物質石墨烯材料的成果轉化和石墨烯纖維制品的商業(yè)化。在我國，生物質中僅玉米芯的年產(chǎn)量就高達1億噸，大部分集中于東北三省、山東省、河北省，年產(chǎn)100噸生物質石墨烯材料所支撐的產(chǎn)品線可帶來產(chǎn)值3—5億元。（記者李麗云 實習生杜寒三）

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