前段時間這麼火的超級材料石墨烯,為何賣不出去也沒有人用?
利益相關,材料專業在讀碩士生,研究方向是石墨烯及類石墨烯材料。
經常看到有人提出題主這樣的問題,所以忍不住回答一下。首先,不是「前段時間很火的超級材料石墨烯,現在賣不出去也沒人用」,而是「前段時間被媒體狂吹的石墨烯,現在媒體不怎麼吹了」。非材料、物理、電子等專業的人對這種材料的了解基本都是通過新聞,應該很少有非專業人士會去關注相關文獻報道的,而新聞媒體人大多數是文科生(沒有任何專業歧視意思)往往對這種材料只是一知半解就斷章取義地亂寫報道。就像某部很優秀的電影,你看到網上的好評鋪天蓋地,把這電影捧上神壇,而等你去看的時候會覺得也就這樣么~石墨烯就是這樣在前幾年被新聞媒體不負責任地亂吹,所以現在不少人覺得這種材料也就像碳納米管、富勒烯之流一樣徒有虛名,曇花一現。但對從事材料研究的人來說,石墨烯剝掉那些神話,也是一種非常非常優秀的材料,甚至可以說是最優秀的納米材料。
石墨烯的優秀在於其綜合性能,而且作為一種納米材料石墨烯在大量製備方面也非常有優勢。石墨烯剛被發現的前幾年,熱度主要集中在凝聚態物理方面,製備方法也大多是氣相沉積或者機械剝離。到今天,大批量生產方法主要是通過對石墨進行氧化-剝離-還原,比如Hummers法、電化學剝離、冷凍剝離等等,在實驗室里用石墨作原料只需要硫酸、高錳酸劑、五氧化二磷、雙氧水這些非常常見的化學品,再有一台超聲破碎儀或者微波爐就可以製備還原氧化石墨烯,雖然這種方法做出來的質量比不上pristine graphene,但也夠用了,而且真的工業化的話成本也可以縮減的很低。作為學材料的,我們的關注點往往在性能和用途上,石墨烯吸引人的性質在於高比表面積、高表面活性、電導率、電子遷移率、穩定性、生物相容性,這些性質幾乎在任何領域都非常吃香,而且又沒有明顯的缺點,等真正工業化了成本低了,在各個領域相信都能有所應用。相比之下,近些年借著二維材料的熱潮火起來的黑磷、過渡金屬硫化物、Mxenes等,對物理學的人來說有著非常獨特的價值,也有些很突出的性能,我們組也有做這些材料,但這些材料在實用方面跟石墨烯都有不小的差距,要麼是性能比不上石墨烯,要麼就是有不穩定之類的致命缺陷,可以預見,這些材料的熱度持續不了幾年,而對石墨烯的重視在很長一段時間內都不會減少。
再來解釋一下題主說的「賣不出去也沒人用」。先不說是不是真的這樣吧,石墨烯的正式發現是在2004年,大批量製備方法比較成熟也是要到2008年左右,到現在為止8年吧,對於這樣一種各方面都非常新奇的材料,這點時間就要求其市場化有點太苛刻了。石墨烯開拓了整個二維納米材料的新領域,這個領域可以說是整個科學界與工業界此前都不曾涉足的,我們處理其他材料的方法在石墨烯身上是無法直接套用的,在搞清楚這種材料的性能、製備方法之後,還需要研究把它用在哪裡、究竟怎麼用,這都需要研究者們長時間的努力。而且就算在實驗室中實現石墨烯的應用,將其引入市場還有很長的路要走,這點其他答主也都提到了。
本人才疏學淺,只是從自己專業的角度想到什麼說什麼,還請多指教。但我相信大部分對石墨烯有比較深入了解,或從事相關研究的人都會對這個材料充滿信心的。不是材料專業,不了解。我和石墨烯離得最近的一次是去某實驗室參觀,他們在做用石墨烯載葯,不過一直也沒有成果出來,說是目前的方法成本實在堪憂,沒有太多價值。當然也不排除人家故意保密,但沒有成果出來是肯定的。
做過一次石墨烯的簡單製備,也見過各種大牛用石墨烯做納米管做transistor,但是我具體不是搞這個專業的。僅僅有一點點了解,謝謝邀請,盡我所能從微電子的角度給大家說一下我的理解。
可能不是特別專業,請指教,勿噴,謝謝。首先是製備成本比較高。這裡我們說的石墨烯是單層的,也就是graphene,而不是graphite。這也就引出了一個問題,怎麼從多層的石墨里把石墨烯剝離出來。我學過的簡單製備,也是仿照曾經諾獎做過的方法,就是非常簡單粗暴的用膠帶粘(當然在家裡粘是不行的,我們是在超凈間進行的),過程不詳加描述了。粘完了之後,片子拿到光鏡下看,能看到的是各種碎片的形狀,此時,在長條狀的黑色陰影出,比較容易能看到顏色分明的層次,就是層數不同的石墨,而顏色最淺的我們竊以為是單層,但光鏡沒有準確判據。要準確判斷是否為石墨烯,要去看Raman spectra(拉曼光譜)。由於它的能帶結構呀什麼的不同,反正峰值呀什麼的有別於多層。具體的我想知乎上這麼多大神應該會比我更專業,我就不充胖子了。問題是,這樣製備出來的單層石墨烯實在太小了,etching之後拿來用是可以的,可是太小了(size)。
這麼啰嗦,是為了說,目前製備上確實不好搞。最初的方法就是以上的簡單粗暴法,現在各種各樣氧化呀什麼的,仍然是在在實驗室中使用的多。石墨烯的研究現在非常普遍,但是實驗室中的方法要搬到工業中,成本就受不了了。
所以我們在學各種新器件的時候經常發現,不僅僅是石墨烯,炒的特別火的各種材料和新技術,例如石墨烯,例如納米管,例如MTJ,都是類似的現狀。除非有大的企業在後面推動,否則光憑實驗室里的研究,很難最終走到市場里。而工業界看的,不僅僅是新材料節不節省能源,更重要是製備技術的難易,這決定了成本,決定了企業要付出多大的代價來換得一個材料的工業化。
所以,在我看來,短期內,應該還看不到石墨烯在微電子領域的大規模應用。但是已經看到很多石墨烯的應用類文章,而且性能確實很好,學校里有很多非常厲害的老師和同學們都在從事這一領域,新的製備方法也一天天多起來。我對這個材料充滿希望,遲早會應用的。因為製備技術都是一代一代摸出來的,曾經的GMR到今天的大容量存儲,可能中間也有人有過這樣的疑問,最終還是走到了工業界的!
補充一句:看了材料專業同學的回答,感覺自己有一點沒說清楚。上述提到的製備,不僅僅指得到性能較好的單層石墨烯薄膜,而是製備一個電子器件的基本結構。2016-03-18
回答這個問題時百感交集,按理說我們不僅每克成本低於 1 元,甚至可以商品化的數量比全球任一個研究機構都還要多,加上我跑過中國至少十幾省經發區與各級領導交手的經驗,只能說中國充斥著「浮躁」。不僅學界是這樣,企業也是這樣。各位不妨回頭看我最近寫的文章就批判「石墨烯遠紅外線內衣」的不知所云。石墨烯距離生醫商品化的時間還有多久?(4╱5) – 光熱篇 - 弄懂石墨烯 其實並不難 - 知乎專欄。
看了如何評價復旦將抗腫瘤藥物專利以 4 億人民幣有償許可給美國公司? - 商業
@匿名用戶
的回答更肯定我的想法。基本上我認為中央政策在鼓勵石墨烯產業是肯定的,否則不會大喇喇地羅列在十三五內,但各地招商單位也是浮躁的,現在大家都有觀念是要招「產業」,而不只招「企業」,但誰有那麼大的遠見,不都是幾年後就升官發財了嗎?
我從台灣滿懷理想把全球第一的石墨烯成果拿到中國去推廣,經過一年半來看盡人生百態,如果跟各位說這些成果都是 2014 年第四季就已經完成的,而現在我們卻只在江西建了一個生產基地。我們該做的都做了,甚至想好在當地如何結合渠道及課題組做成當地的石墨烯旗艦計劃,但正如國內石墨烯上市公司烯〇某領導所云,現在的中國還沒有準備做真正的石墨烯。
的確是這樣的,跟我們坐下來談的那個不是一開始就說有濃厚意願,遠遠地跑到黑龍江及內蒙古,結果還是縮手,這些都是傳統產業想轉型,還沒到生死關頭。也有些石墨烯概念股或私募公司就是要買下我們,但卻不知買下的只是一個殼,沒有了創始團隊的心血,怎麼可以成就「中國夢」,這些都是想靠石墨烯撈一把,根本不想用石墨烯真正做點事。我不願意隨波逐流,所以才會這麼辛苦。
坦言之,我們還在與機遇奮戰,所有的條件都已備齊,就剩下渠道公司的參與。不過,雖然一路走來是孤獨的,但這是中國人唯一可以在材料這個區塊領先歐美各國,我還是含淚繼續前進了。我堅信志陽科技會讓所有中國人看到她的用心的。
挺好賣啊。這三個字能賣出好多影響因子,項目,基金,文章,職位,畢業證書還有不明真相的股民口袋裡頭的錢
畢竟學渣大二狗,匿一個。因為一些特殊原因,我跟了一個做超級電容器的老師和一個做鋰電池相關的老師。兩個都用石墨烯作原料。我想我們院其他老師應該也有用的吧…但是只是當作底料,還要和別的物質一起balabala我說不清的東西…總之石墨烯在科研上還是在用的,前陣子sci發的那個鋰空氣電池的論文里還提到用氧化石墨烯呢(才看了一點開頭的快走orz)。就醬、答主弱雞且尚未入科研門,求輕噴
現有的製備方法成熟性低、工業化成本高!
報告看點梳理:
①石墨烯行業概況及四大主流製備方法優劣對比②劃分石墨烯製備生產和具體應用兩大產業鏈分析,細分電子器件、能源領域及其他領域
③國家地區政府、科研機構以及跨國企業均積極投身石墨烯行業,「新材料之王」飽受追捧!④知名投資機構布局及地域分布⑤79家石墨烯行業關聯企業介紹及融資信息
原文及完整版報告鏈接:石墨烯行業研究報告(附79家關聯企業介紹)
「黑金」 「新材料之王」石墨烯異軍突起!
2015年11月30日,工信部、發改委、科技部聯合印發《關於加快石墨烯產業創新發展的若干意見》。意見指出,要把石墨烯產業打造成先導產業,到2018年,實現石墨烯材料穩定生產;到2020年,實現石墨烯材料標準化,形成若干家具有核心競爭力的石墨烯企業。
目前石墨烯已經被研發人員廣泛應用於電子科技、網路通訊、潔凈能源、生物醫學、航天軍工、複合材料以及智能家居等諸多領域。
我國對石墨烯領域的研究與開發較早地就給予了關注。2012年以來我國累計出台10餘項石墨烯相關政策。
十三五規劃等一系列文件也都將石墨烯納入大力發展的新材料領域。機構預測,2017年我國石墨烯市場總體規模有望突破100億元。石墨烯行業發展提速,相關公司有望受益。
獲取完整版報告內容請戳鏈接:石墨烯行業研究報告(附79家關聯企業介紹)
沒有產業化,關鍵技術沒有突破,成本高
研究和生產之間的距離,比你想的要大的多!
因為還沒到商業化投產的階段啊
在問問題之前,先確定是不是。石墨烯賣不出去?
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