曼大教授揭秘:石墨烯膜制备新工艺
曼大教授揭秘:石墨烯膜制备新工艺
近日,英国曼彻斯特大学(以下简称“曼大”)在石墨烯研究领域再次取得重要进展。作为石墨烯研究的发源地,曼大持续领跑全球石墨烯科技创新。2025年,该校新成立了石墨烯工程创新中心(GEIC),致力于加速石墨烯和二维材料的商业化应用。
曼大石墨烯研究再添新翼
价值6000万英镑的石墨烯工程创新中心坐落于曼彻斯特市中心的Masdar大厦,拥有世界一流的设备和设施。该中心旨在与全球工业合作伙伴紧密合作,推动石墨烯与二维材料的商业化进程。约克公爵安德鲁王子在启动仪式上表示:“我很荣幸能够再次造访曼彻斯特大学,并见证石墨烯材料发展的新起点。曼彻斯特大学石墨烯工程创新中心将成为石墨烯及2D材料企业的发展福地。”
曼大石墨烯战略首席执行官James Baker对石墨烯工程创新中心的地位和作用表达了高度的肯定和期待:“石墨烯工程创新中心是曼彻斯特石墨烯战略的重要组成部分。我们的目标是加速石墨烯研究应用的商业化,将石墨烯和其他2D材料从实验室引入市场。”
石墨烯膜应用前景广阔
石墨烯膜是石墨烯的重要应用形式之一,具有高导电性、高强度、柔韧性、透明性以及优异的导热性和阻隔性。这些特性使其在多个领域展现出巨大的应用潜力。
在电子器件领域,石墨烯膜可用于制造柔性显示屏和透明电极,为折叠手机、柔性屏幕等新型电子产品提供关键材料。在能源存储领域,石墨烯膜可应用于超级电容器和电池,其高表面积和导电性可以显著提升储能效率。此外,石墨烯膜在水处理领域的应用也备受关注。通过精准控制层间孔隙(约0.3-0.7纳米),石墨烯膜可以高效滤除盐离子,用于海水淡化,且能耗低于传统反渗透膜。
“石墨烯之父”的新突破
安德烈·海姆教授和康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授是石墨烯研究领域的先驱。2004年,他们首次采用机械剥离法制备出石墨烯,这一突破性成果使他们荣获2010年诺贝尔物理学奖。近年来,两位教授及其团队在石墨烯研究领域持续领跑。
海姆教授近期参观了国家石墨烯创新中心,对宁波石墨烯产业的发展表示高度赞扬。他认为,中国在石墨烯应用方面已处于世界领先地位,特别是在产业化方面。海姆教授表示:“中国在石墨烯应用这一领域引领世界。一两年前,中国企业还大多停留在制备石墨烯碳粉这一上游产业上,而今年我发现已有上百个企业参与到了石墨烯产品的开发和市场化上。”
未来展望
尽管石墨烯膜的应用前景广阔,但其大规模制备仍面临一些挑战,如缺陷控制和成本降低等问题。曼大新成立的石墨烯工程创新中心将为解决这些问题提供重要支持。随着制备技术的不断突破,石墨烯膜有望在更多领域实现产业化应用,为全球科技创新注入新的活力。