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解析:“材料之王”石墨烯會走富勒烯的老路?

作者: 時間:2016-10-24 來源:半導體行業(yè)觀察 收藏
編者按:富勒烯從問世以來,研究其合成,改性和應用的論文汗牛充棟。到今天,以富勒烯為基礎的應用成果在哪里?環(huán)顧四周,我們茫然不知,而現(xiàn)在石墨烯好像又在走這條老路。

  如果材料本身有意識,所有的材料一定都嫉妒。這家伙紅得發(fā)紫,是當下材料領域最耀眼的明星。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/201610/311745.htm

  細想下來,我在材料科學這個領域居然混了將近20年了。96年是國家863成果10周年成果展覽,想起當時的盛況,恍如昨日。

  如果說那一年最耀眼的材料明星是誰,當之無愧的是富勒烯。

  不知道是偶然還是必然,20年,人們對功能材料的最前沿的探索居然都集中在碳這個最常見的家伙身上。這2個家伙的境遇和經歷有著驚人的相似。都是單質碳的不同表現(xiàn)形式;都是諾獎的成果;都是集萬千寵愛與一身。不同的是,富勒烯的結構在自然界不存在,是人用高的能量制備出來的,成為碳在自然界的第三種存在形式;的結構本來就有,只不過是將石墨的片層結構進一步分離到單層結構而已。


解析:“材料之王”石墨烯會走富勒烯的老路?


  更加詭異的是,這2個東西居然都被人們寄予數(shù)不清的期望:儲能,超導,光電,信息存儲,從新能源到生物醫(yī)藥,其跨界之大簡直無出其右,似乎這個東西可以解決人類所有的問題。

  的今天,與富勒烯何其相似乃爾!

  目前最靠譜的似乎是在新型的電池中,更確切的說實在新型超級電容器中的應用研究。但是,似乎人們或有意或無意的都回避了一個問題,石墨烯的批量制造問題。這個與納米材料的狀況很接近。石墨烯的很多特別性能都是建立在其單層結構上。但是批量獲得一個原子厚度的石墨單層在未來的幾年我看不到希望。最終很可能走向這樣的結果:像當年的納米材料一樣,我們對石墨烯的制造會漸漸淪為比較薄的石墨片狀結構,至于到底是單層還是幾十層或者更多,天知道!(納米材料的批量制造技術就是如此,我們很快就將納米材料的制造技術降低到如何將尺寸做到100納米下,至于納米材料最基本的要求,即對其微觀結構的排列,誰去管他!)不得不承認,我們在對新興技術的庸俗化方面的本事的確不小。

  國內的對新技術的理解和開發(fā),速度驚人。但是有時候一些問題不由得讓人擔心。

  江蘇已經出現(xiàn)了一大批用石墨烯為名頭的企業(yè)。我都不知道在石墨烯的批量制造還沒有影子的情況下,他們拿什么去銷售。但是,人家就是有本事每年將石墨烯銷售了幾千萬甚至更多。據(jù)說主要用于LED的散熱。用腳趾頭也能想得到,他們的所謂的石墨烯其實就是石墨(這個東西本來即使片狀結構,本來就可以導熱和導電)。無非是利用一個噱頭增加銷售,獲得國家經費支持。這種做法對石墨烯的未來開發(fā)到底是好是壞,目前不得而知。好處是,企業(yè)用這種方法是石墨烯在市場推廣方面先混一個臉熟,真的技術突破了,大家只會驚喜大大的。也就是賺足了吆喝,造足了聲勢,降低了未來的市場接受難度。壞處就是怕一群混蛋攪渾了一池春水,壞了名聲。以后即使真的有了好的石墨烯技術,在資本市場和產品市場也沒那么吸引眼球了。那樣的話,對那些辛辛苦苦從事石墨烯的開發(fā)的機構來說,絕對是災難。

  我暗自祈禱(盡管我不知道向誰祈禱,我不信任何神),石墨烯不要走了富勒烯的老路。

  批量制造單層石墨烯從09年開始就不是什么難題

  就是在銅箔基底上化學氣相沉積?,F(xiàn)在國內賣化學氣相沉積做單層石墨烯的爐子的廠商都一堆了。而且買石墨烯做下游正經的應用肯定要做拉曼光譜表征,這是最基本的質量控制,沒有人如你所說的這么傻。拉曼光譜很容易分辨石墨烯是單層還是多層,而且拉曼光譜儀早就被國內廠商給白菜化了

  你怎么能用過時的錯誤的信息來誤導不了解內情的讀者

  批量制造單層石墨烯至今仍是難題

  雖然CVD以及各種變種CVD在單層石墨烯制備方面已經取得了長足的進步,最近已經可以制造厘米級的單層石墨烯單晶。但是從工業(yè)制造或者商品化制造的角度來說,批量制造石墨烯仍然存在巨大的困難。

  困難1:

  高品質單層石墨烯的制備規(guī)模,受限于CVD設備的腔體尺寸?,F(xiàn)有CVD方法還不能實現(xiàn)單層石墨烯的連續(xù)制備。雖然日本人展示過所謂的長達100米的石墨烯,但是材料表面破洞很多,完全不堪使用。CVD石墨烯的連續(xù)制備技術以及產品良率問題,目前都還沒有解決好。

  困難2:

  高質量的石墨烯轉移方法,常用的濕法刻蝕轉移,往往帶來褶皺、雜質、破損等問題,難以實現(xiàn)大批量的轉移;多年前韓國人搞的輥對輥技術,根據(jù)國內一些廠商的實踐表明,存在很多細微但是難以解決的問題,也不堪使用。

  困難3:

  困難1和困難2的結合,即實現(xiàn)CVD石墨烯的連續(xù)化制備和轉移,兩者匹配對接,形成自動化的生產技術,這在前兩個困難沒有解決的情況下是沒有啥出路的。

  困難4:

  即使解決了上述三個困難,石墨烯面對現(xiàn)有的一些技術并不存在多少優(yōu)勢,比如ITO,比如碳納米管膜,比如納米銀線。石墨烯面臨強勁的競爭對手,能否勝出還很難說。

  困難5:

  即使石墨烯連困難4也解決了,還有個商業(yè)角度的困難:為了干掉ITO,石墨烯售價必然不能高,于是乎產品的附加值太低,利潤率太低。

  困難6:

  有些人借著石墨烯的名頭渾水摸魚、掛羊頭賣狗肉,敗壞行業(yè)的聲譽,摧殘行業(yè)的長遠前景,令人憂慮。從兄臺的帖子來看,想必平時也看了些這方面的資料。殊不知石墨烯有關的新聞和會展,炒作風氣過甚,不少已經淪為資本運作和股市操作所需的故事了。

  有此六難,樓主的說法其實并不為過。他的擔心在很多真正關心在意石墨烯發(fā)展的人的心里,也都有類似的擔心。尤其是困難6,令人無奈。


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關鍵詞: 石墨烯

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