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過去的十幾年石墨烯研究和產業化進步飛速，然而石墨烯產業化仍然面臨諸多挑戰和問題。面向石墨烯產業化應用的制備技術不是對實驗室制備過程的簡單放大，規?；苽鋵χ苽浼夹g的可重復性、安全性和成本等都提出了更高的要求。盡管從產能上看石墨烯的粉體和薄膜均實現了宏量化制備。然而，石墨烯產品的生長工藝、原材料、設備甚至生產批次的不同，得到的產品質量和性能參差不齊，且很難達到統一的標準。以史為鑒，參考另一類戰略性碳材料——碳纖維的產業發展歷程可知，材料的品質決定了其應用前途。最初研發的碳纖維只能用于釣魚竿等，而今高端碳纖維材料在航天航空領域占據不可替代的位置，這正是碳纖維的規模化制備技術和材料品質的不斷提升，推動了碳纖維在高端領域的廣泛應用。石墨烯產業只有努力扎根于材料制備，解決高品質材料的規模化制備問題，才有美好的應用未來。

本發明公開了一種石墨烯圖形化摻雜方法，包括如下步驟：（1） 將氦氣與摻雜氣體混合作為工作氣體導入等離子體發生裝置中，施加 高壓脈沖電壓，在工作氣體中放電產生室溫常壓等離子體，將形成的 等離子體由引導管的噴嘴導出，形成微等離子體射流；（2）將噴嘴對 準石墨烯薄膜的指定位置，用微等離子體射流對石墨烯薄膜進行輻照， 將工作氣體的活性原子摻入到被輻照的區域，在二維平面內移動微等 離子體射流或石墨烯薄膜，實現對石墨烯的圖形化摻雜。該方法可有 效地將雜質原子摻入到石墨烯的骨架位置上，且不會對石墨烯的原本 結構產生破壞，摻雜過程簡單易行，設備成本低廉，可實現大規模生 產。

一種超支化聚三唑功能化的石墨烯及其制備方法，其中，該超支化聚三唑功能化的石墨烯是將芳香基團修飾的超支化聚三唑修飾到石墨烯表面形成的；所述芳香基團修飾的超支化聚三唑是在超支化聚三唑末端接枝上芳香基團形成的。

本發明公開了一種超支化聚三唑功能化的石墨烯及其制備方法， 其中，該超支化聚三唑功能化的石墨烯是將芳香基團修飾的超支化聚 三唑修飾到石墨烯表面形成的；所述芳香基團修飾的超支化聚三唑是 在超支化聚三唑末端接枝上芳香基團形成的。本發明通過點擊化學反 應制備出末端接枝上芳香基團的超支化聚三唑，然后將其以非共價鍵 法修飾到石墨烯的表面，使超支化聚三唑功能化的石墨烯具有良好的 分散性和反應能力；所得石墨烯具有良好的分散性和反應能

粉末涂料是一種新型的100%固體粉末狀涂料，無溶劑、可回收、環保無毒、性能優異；石墨烯超薄超輕、比表面積超大，力學、熱學和電學性能優異，是制備特種功能涂料的理想材料，我司依托廈門大學石墨烯工程與產業研究院雄厚的技術實力進行石墨烯粉末涂料的研發與產業化，相關技術難題已取得長足突破，產業化前景明朗。石墨烯不僅可以改善涂層的物理機械性能，也可用于制備防腐、導電、散熱、電磁屏蔽等特種功能涂料，目前公司已規劃多條石墨烯粉末涂料生產線，預計投產后可實現5000噸的年產能，相關產品已通過國家權威機構的檢測認證，在五金、建筑、管道、3C、電器、能源、汽車及其零部件等領域均有廣闊的應用前景，市場反饋良好。

杭州高烯科技有限公司創建于2016年，注冊資本6600萬元，擁有10000平米研發中心。公司秉承首創（First）、極致（Best）、使命（Most）“3T”經營理念，致力于單層石墨烯及其宏觀組裝材料的研發、生產及技術服務。 公司科研實力雄厚，十幾名專職研發人員均來自國內外知名高?！，F已申請石墨烯領域專利三百多項，其中發明型專利占比90%以上。成功開發出石墨烯“1+3型”產業鏈技術和產品：單層氧化石墨烯、石墨烯多功能復合纖維、石墨烯電熱膜、石墨烯導熱膜，技術指標國際領先，應用前景廣闊，獲得國際石墨烯產品認證中心(IGCC)全球首個單層氧化石墨烯及單層氧化石墨烯改性功能纖維尼龍6產品認證證書。2020年，公司全面啟動石墨烯終端產品品牌——烯鳳凰。 2020年，為了加快推進石墨烯復合纖維的全生態發展，高烯科技聯合業內權威專家、科研院所、龍頭企業，共同成立了石墨烯多功能復合纖維共同體研究院，助力纖維強國、科技強國。 創新引領，質量當先。公司始終把科技創新和產品質量作為安身立命之本。于2019年11月通過質量管理體系認證，2018年9月通過知識產權管理體系認證。 自成立以來，公司各方面飛速發展。獲評“杭州市領軍型創新團隊”、“杭州市專利示范企業”，榮獲“2019年度石墨烯+紡織產品跨界融合獎”，入選“2019年杭州市雛鷹計劃企業”。公司現已成長為國家高新技術企業、全國科技型中小企業。 “高瞻遠矚、烯美天下”，公司將專注于單層石墨烯及其宏觀材料，奮力開創石墨烯產業新紀元！ 單層氧化石墨烯是石墨烯產業發展所需的核心原料。分散性極好，容易加工成各類材料，應用范圍十分廣泛。 直接與極性塑料、涂料、橡膠、纖維、陶瓷、金屬等進行混合制備復合材料，可提高其強度、模量、抗紫外、抗腐蝕、耐磨損、遠紅外發射等性能；用于超級電容器、電池，可提高其容量、循環穩定性、倍率性能等；用于石墨烯纖維、膜，可獲得兼具高導熱、高導電與超柔性的電子產品；用于納濾膜，可獲得高通量、高截留率產品；用于氣凝膠，可獲得超輕、高孔隙率、彈性產品等等。 該產品已支持全球數百家科研院所進行深度研究，發表高質量論文數百篇。 【性能優勢】 全單層結構。單層率＞99%。 大尺寸。橫向尺寸＞40微米，可根據需要調控。 連續可紡性。漿料整體質量達到紡絲級別，無需任何添加劑便可直接進行濕法紡絲，制備石墨烯基碳纖維。 明亮液晶態。在1mg/g左右的較低濃度下可形成液晶，在偏光顯微鏡下觀察到亮麗多彩的液晶織構。 分散力上佳。在復合材料中分散性好，可原位聚合制備多功能復合材料，團聚少，性價比高。 超純度。金屬離子含量極低，可達電子級。 粉末再分散性優異。產品有粉末和漿料兩種形態，粉末能在水和極性有機溶劑中再分散成單層結構。 高溶解度。在水和極性有機溶劑中溶解度＞10mg/g，可以直接紡絲成纖維、刮涂成膜或冷凍干燥成氣凝膠。

2020年2月7日，在東南大學孫立濤教授的建議下，其研發的“石墨烯基KN95口罩”聯合合作單位近日將40萬只以最快的速度直接發往武漢。這款石墨烯基KN95口罩由孫立濤教授研發。2016年，經第三方測試，這種口罩對PM2.5的去除率高達97.1%。 這款口罩將石墨烯復合物溶液噴涂于過濾網上，能夠有效去除（干、濕）空氣中的粉塵及PM2.5。目前市場上多數口罩是通過靜電吸附微小顆粒物，但呼吸的水汽會讓靜電消失，配戴一個小時吸附效果就會顯著下降而致吸附失效。石墨烯基口罩借助石墨烯超大的比表面積優勢可實現對微小顆粒物的直接吸附，不存在遇水汽失效問題，可以長時間保持高效吸附率，其防護效果級別達到了2016年新標準規定的最高級別：A級。

這款口罩將石墨烯復合物溶液噴涂于過濾網上，能夠有效去除（干、濕）空氣中的粉塵及PM2.5。目前市場上多數口罩是通過靜電吸附微小顆粒物，但呼吸的水汽會讓靜電消失，佩戴一個小時吸附效果就會顯著下降而致吸附失效。石墨烯基口罩借助石墨烯超大的比表面積優勢可實現對微小顆粒物的直接吸附，不存在遇水汽失效問題，可以長時間保持高效吸附率，其防護效果級別達到了2016年新標準規定的最高級別：A級。2016年，經第三方測試，這種口罩對PM2.5的去除率高達97.1[%]。因為此次肺炎疫情中的病毒目前主要通過飛沫或在空氣中形成氣凝膠傳播，與通常的霧霾顆粒類似，所以石墨烯基口罩的防病毒功能很好。

超導體臨界磁場是指在外加磁場下超導態轉變成正常態所需的磁場強度。它是超導的基本性質之一，也是決定超導體應用的一項重要指標。第一個被發現的超導體——水銀，它的臨界磁場僅有幾十毫特斯拉。近年來人們發現，某些厚度僅有幾個原子層的薄膜可以在幾十特斯拉的磁場下保持超導，這大大超出了人們的預料。為了解釋這個現象，人們提出了伊辛配對機制，認為這是由于這一類特殊材料的晶格不具備中心反演對稱性，參與超導配對的電子具有了鎖定的自旋取向所致。在此框架下，人們通過在非中心對稱的材料中尋找，又發現了多個具有巨大臨界磁場的超導體。然而，也有人認為這完全是材料維度效應所導致的，挑戰了伊辛配對機制。同時，伊辛超導理論的一個重要預言——臨界磁場的低溫發散行為也一直未被實驗驗證。最近，清華大學物理系張定副教授和薛其坤教授領導的中德合作團隊，打破了此前理論的限制，首次在具有高對稱性的材料——錫烯薄膜中觀測到了數倍于理論預期的臨界磁場，并清晰地觀測到了溫度逼近絕對零度時臨界磁場的發散行為，給出了伊辛超導非常強的證據。北京時間3月13日，相關研究成果以《錫烯薄膜中的第二類伊辛配對機制》（“Type-II Ising pairing in few-layer stanene”）為題在線發表于《科學》（Science）上。圖1. 實驗測得的錫烯超導中奇異的上臨界磁場行為。顏色代表樣品的電阻（紫色區間為正常態，深藍色區間為超導）。圓圈標出了不同溫度下的上臨界磁場。實線和虛線代表了不同的理論模型，其中紅色為本工作中提出的第二類伊辛配對機制。左下和右上的示意圖分別畫出了錫烯的原子結構和能帶。薛其坤教授研究團隊長期從事原子級可控的高質量薄膜的制備和物性探索，在二維超導領域發現了單層鉛膜超導、單層鐵硒/鈦酸鍶界面高溫超導和雙原子層鎵膜超導的格里菲斯奇異性等。2018年，團隊核心成員張定副教授等人首次發現灰錫薄膜—錫烯—具有超導電性（ 《自然-物理》Nature Physics, 14，344（2018）），隨后發現其面內上臨界磁場超過了常規超導體的上限—泡利極限。為了進一步深刻理解錫烯的二維超導特性，研究團隊與德國馬普固態研究所的約瑟夫-福森（Joseph Falson)博士和尤根-斯密特（Jurgen Smet）教授合作，利用極低溫強磁場下原位旋轉測量技術，系統測量了不同厚度錫烯樣品在近乎整個超導溫度區間上臨界磁場的變化行為，發現上臨界磁場不僅超出泡利極限，而且在溫度逼近絕對零度時仍無飽和跡象，這是典型的伊辛超導行為。由于錫烯具有中心反演對稱性，這些行為不能用現有的伊辛超導理論解釋。為了理解這一令人困惑的現象，清華大學物理系徐勇副教授和北京師范大學劉海文研究員等開展了深入的理論研究。論文鏈接：https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/11/science.aax3873

近年來，隨著經濟的發展，石油開采、油品運輸等過程的泄漏造成了越來 越嚴重的環境污染，并已嚴重威脅到人類的生存。如何有效的祛除這些油類污 染物成為了全球性的研究課題。為此，我們以石墨烯為原材料，成功制備了一 種新型的石墨烯海綿。 石墨烯是一種由碳原子以特殊結構排列而成的單層片狀結構的新材料是世 上已知的最薄、最堅硬的納米材料，而且它的柔韌性也很強，對芳香性的分子 具有很強的吸附能力。利用石墨烯的這些特性，我們將石墨烯和聚合物復合到 一起，通過原位聚合的方法合成了石墨烯海綿（如下圖 1 所示）。石墨烯海綿 的合成過程簡單，條件溫和，海綿的形狀和大小可以通過改變容器的形狀和大 小來控制，成本低，可大規模批量生產。所制成的海綿具有親油疏水、大孔徑、 高彈性等特點，能夠特異性的吸附水體中的油類（如：汽油、柴油、原油等） 和有機污染物（如：四氯化碳、正己烷、環己烷等），并且利用其彈性可以將 吸附的油類污染物擠出，可進行循環利用。因此，這種新型石墨烯海綿在處理 油水混合物領域具有廣闊的應用前景，可以用于處理海洋溢油，含油廢水，生 活污水等。