俄羅斯研發(fā)出抗菌納米材料

俄科學(xué)院西伯利亞分院網(wǎng)站報道，該分院無機化學(xué)研究所通過材料結(jié)構(gòu)的改變研發(fā)出垂直晶向扁盤狀納米顆粒，研究發(fā)現(xiàn)了這種納米材料具備抗菌性的新性能。相關(guān)成果發(fā)布在《NANO RESEARCH》科學(xué)期刊上。

該所的科研人員選取具有類似石墨層狀結(jié)構(gòu)的六方氮化硼（h-BN）材料，通過技術(shù)研發(fā)使所制備材料的納米晶向垂直于扁盤狀納米晶面，由此獲得了材料的一系列新性能，包括抗菌性。在該分院細胞和遺傳研究所進行的材料抗菌性實驗表明，表面滴有含病菌乳化液的這種納米材料在培養(yǎng)1h后，超過一半的病菌被殺死。究其機理，科研人員發(fā)現(xiàn)，這是因為垂直晶向的納米顆粒頂端就像尖銳的刀刃，可刺破所接觸病菌的細胞壁，對細菌造成機械破壞，從而達到滅菌的效果。納米材料的這個性能可用于醫(yī)療器械抗菌涂層的制備，從而使材料在醫(yī)療領(lǐng)域找到應(yīng)用。為進一步提高涂層的抗菌效果，科研人員正在進行著納米材料垂直晶粒壁與細菌相互作用機理的研究，這使得科研工作具有了更加明確的應(yīng)用方向性。除了抗菌性，所研發(fā)的氮化硼納米顆粒還具有其它性能，比如在電子束輻射下可發(fā)光。此類性能的進一步研究可擴大這種納米材料在工業(yè)部門中的應(yīng)用。（科技部）

羅切斯特大學(xué)采用細菌法實現(xiàn)了石墨烯材料的大規(guī)模生產(chǎn)

為了使計算機、醫(yī)療設(shè)備以及其他先進技術(shù)更加高效，研究人員正把目光轉(zhuǎn)向納米材料：在原子或分子尺度上操縱材料使其展現(xiàn)出獨特的性質(zhì)。石墨烯是一種極具革命性的納米材料，它不僅具有良好的導(dǎo)電性，還在機械強度和靈活性上具有非凡的特性。然而，大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯是十分困難的，這也成為了阻礙石墨烯材料應(yīng)用于日常生活的主要障礙。

據(jù)報道，羅切斯特大學(xué)生物學(xué)副教授Anne S.Meyer在《ChemOpen》雜志上發(fā)表的一篇論文，文中提出了一種生產(chǎn)石墨烯材料的新方法，研究人員將石墨氧化物與細菌混合，細菌將石墨氧化物還原，從而可大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯材料。這種方法與化學(xué)法相比，更經(jīng)濟、更省時、更環(huán)保，并有望導(dǎo)致創(chuàng)新計算機技術(shù)和醫(yī)療設(shè)備的誕生。

為了生產(chǎn)更多的石墨烯材料，Meyer和她的同事從一小瓶石墨開始。他們首先去除材料的石墨層，生成單層石墨氧化物，然后將單層石墨氧化物與“希瓦內(nèi)拉”細菌混合，并保持足夠時間的充分接觸，“希瓦內(nèi)拉”細菌將單層石墨氧化物還原為石墨烯材料。Meyer說：“單層石墨氧化物很容易生產(chǎn)，但由于含氧基團，它的導(dǎo)電性并不理想。‘希瓦內(nèi)拉細菌會除去大部分的含氧基團，從而將其轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電材料?！?/p>

通過“希瓦內(nèi)拉”細菌生產(chǎn)的石墨烯材料不僅具有良好的導(dǎo)電特性，同時比化學(xué)法生產(chǎn)的石墨烯更薄、更穩(wěn)定且能夠存儲更長的時間，非常適合于各種應(yīng)用領(lǐng)域，如場效應(yīng)晶體管（FET）生物傳感器和導(dǎo)電油墨。場效應(yīng)晶體管（FET）生物傳感器是一種能夠檢測生物分子的設(shè)備，可以用于對糖尿病患者進行實時血糖監(jiān)測。

導(dǎo)電油墨可以用來制造速度更快、效率更高的電腦鍵盤、電路板或用于汽車擋風(fēng)玻璃除霜的小型電線，導(dǎo)電油墨也可用于在織物或紙張等非傳統(tǒng)材料上制作電路。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，使用導(dǎo)電油墨是一種“更容易、更經(jīng)濟的電路生產(chǎn)方法。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所）

對可穿戴式醫(yī)療設(shè)備充電的摩擦納米發(fā)電機研發(fā)成功

據(jù)報道，近日，美國萊斯大學(xué)的科學(xué)家們研發(fā)出一種名為Triboelectric nanogenerator，可以對人體可穿戴式醫(yī)療設(shè)備進行充電的小型便攜式納米發(fā)電機，患者可以通過日常的活動對該發(fā)電機進行充電。相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS Nano雜志上。

可穿戴醫(yī)療設(shè)備是指可以直接穿戴在身上的便攜式醫(yī)療或健康電子設(shè)備，在軟件支持下感知、記錄、分析、調(diào)控、干預(yù)甚至治療疾病或維護健康狀態(tài)。該充電設(shè)備不含金屬材料，當安裝在患者的鞋子或衣服上的時候，可收集軀干及手臂擺動產(chǎn)生的靜電，隨時對可穿戴式醫(yī)療設(shè)備進行充電，該設(shè)備不僅便于攜帶，而且環(huán)保節(jié)能，今后有望在可穿戴式醫(yī)療設(shè)備市場得到廣泛應(yīng)用。（科技部）

我國科學(xué)家研究出一種分米級單晶薄膜的制備新方法

為開辟硅基電子器件之外的新途徑，基于量子材料的新器件研究成為前沿?zé)狳c。作為量子材料的重要分支，二維量子材料厚度只有原子級且量子效應(yīng)顯著，大面積、高質(zhì)量的二維單晶制備是實現(xiàn)二維器件規(guī)?；瘧?yīng)用的核心關(guān)鍵，然而晶格的非中心反演對稱性給二維單晶生長帶來了極大挑戰(zhàn)。

據(jù)報道，在量子調(diào)控與量子信息重點專項資助下，北京大學(xué)劉開輝課題組與合作者設(shè)計出一種具有特殊臺階方向的非中心反演對稱性的單晶晶面Cu（110）/<211>，利用其臺階邊緣與六方氮化硼晶疇中硼型和氮型鋸齒形邊界耦合強度的能量差打破晶疇在襯底表面取向的對稱性，從而實現(xiàn)對六方氮化硼晶疇單一取向的控制生長，并無縫拼接為分米級單晶薄膜。研究還結(jié)合原位生長技術(shù)與理論計算對生長過程進行了深入動力學(xué)研究，提出了全新的生長機理。該研究工作提供了一種制備二維單晶的普適方法，為二維器件規(guī)?；瘧?yīng)用奠定了基礎(chǔ)。（科技部）

電化學(xué)雙電極大規(guī)模生產(chǎn)高質(zhì)量石墨烯研究取得新進展

據(jù)報道，近日，西安交通大學(xué)先進儲能電子材料與器件研究所徐友龍教授團隊經(jīng)過系統(tǒng)的篩選和優(yōu)化，選用四丁基高氯酸銨/碳酸丙烯酯溶液為剝離電解液，并設(shè)計了金屬網(wǎng)包裹天然石墨的三明治結(jié)構(gòu)石墨電極，通過深入探究離子嵌入石墨產(chǎn)生剝離過程的機理，采用電化學(xué)和熱膨脹剝離相結(jié)合的方法，實現(xiàn)了陰陽極同時制備高質(zhì)量的石墨烯。該方法制備的石墨烯不僅產(chǎn)率高（陰極：85%和陽極：48%），而且石墨烯缺陷少（ID/IG<0.08）、氧化程度低（C/O原子比>18.4）、電導(dǎo)率優(yōu)異（>3×104S/m）。另外在實驗室條件下使用大尺寸石墨電極（Φ=20cm，厚度5mm）生產(chǎn)石墨烯的速度可以達到25g/h，為規(guī)?；苽涓哔|(zhì)量石墨烯奠定了基礎(chǔ)。

徐友龍教授長期致力于新型電解電容器、超級電容器、鋰/鈉離子電池材料與器件、納米材料的制備與應(yīng)用等領(lǐng)域的研究。（西安交通大學(xué)新聞網(wǎng)）

二元石墨烯薄膜可高效淡化海水

據(jù)報道，近日，武漢大學(xué)/湖南大學(xué)袁荃和美國加州大學(xué)洛杉磯分校段鑲鋒等人組成的研究團隊，采用石墨烯納米篩和碳納米管相結(jié)合的方法，制備出二元結(jié)構(gòu)的石墨烯薄膜，兼具有較強的選擇性分離效率和一定的機械強度，可應(yīng)用于海水淡化。

此前的理論計算證明，相比傳統(tǒng)海水淡化膜，石墨烯制成的單層納米孔二維薄膜具有超高的選擇性分離效率。然而，大面積石墨烯內(nèi)部存在的晶界會降低石墨烯的機械性能，引入納米孔的過程將會進一步降低機械性能，導(dǎo)致分離薄膜容易發(fā)生局部破裂，降低分離效率和分離選擇性。

研究人員介紹，碳納米管具有優(yōu)異的機械性能，并且與石墨烯的結(jié)構(gòu)類似。由碳納米管搭接形成的碳納米管薄膜，不僅可以與石墨烯的結(jié)構(gòu)完美匹配，也不會影響水滲透率。因此，研究團隊想到將納米孔石墨烯與碳納米管結(jié)合來彌補上述缺陷。他們先在銅箔上生長出一層單層石墨烯，再在上面的一些區(qū)域覆蓋相互連通的碳納米管網(wǎng)絡(luò)，將銅箔溶蝕掉之后就得到了一張?zhí)技{米管支撐的石墨烯薄膜。這種薄膜可以不經(jīng)聚合物支撐，在懸空、彎曲、拉張時不產(chǎn)生明顯裂縫。測試和計算結(jié)果顯示，薄膜能承受380.6MPa應(yīng)力，楊氏模量達到9.7GPa，相當于納米孔石墨烯薄膜2.4倍的拉伸剛度和10 000倍的彎曲剛度。

此外，相較于商用的三乙酸纖維素淡化膜，新型石墨烯納米篩/碳納米管薄膜的水滲透率提高了100倍，抗污染能力更強。而且由于不受內(nèi)部濃差極化效應(yīng)制約，薄膜在高濃度鹽環(huán)境下仍然可以保持較高的水滲透率。

此次制成的新型石墨烯納米篩/碳納米管薄膜不需要聚合物支撐就結(jié)實耐用，并兼具多種滲透效率優(yōu)點，為石墨烯應(yīng)用于海水淡化打開了一條新的思路。若解決量產(chǎn)問題，未來人們或?qū)⒛芎壬稀笆┑薄＃ㄖ袊茖W(xué)報）

寶?？萍际?yīng)用產(chǎn)業(yè)基地在七臺河成立搶占石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈核心端

據(jù)報道，8月4日，寶?？萍计吲_河石墨烯電熱膜生產(chǎn)基地投產(chǎn)剪彩暨寶希（七臺河）新材料科技有限公司揭牌儀式在七臺河市石墨烯應(yīng)用產(chǎn)業(yè)基地舉行，400余位嘉賓代表共同見證了寶希科技石墨烯下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展再上新臺階。

據(jù)了解，寶?？萍计吲_河石墨烯電熱膜生產(chǎn)基地于2017年開始動工，一期可實現(xiàn)年產(chǎn)200萬m2高品質(zhì)石墨烯電熱膜以及年產(chǎn)500t的石墨烯導(dǎo)電油墨的規(guī)?；a(chǎn)，預(yù)計可實現(xiàn)年產(chǎn)值3.2億元。二期工程年產(chǎn)5萬臺石墨烯墻暖和年產(chǎn)5萬臺石墨烯電暖器的生產(chǎn)線已經(jīng)完成規(guī)劃。

黑龍江省是我國石墨的主產(chǎn)區(qū)，石墨礦資源非常豐富。七臺河市立足優(yōu)質(zhì)石墨資源，瞄準高端領(lǐng)域，把石墨及石墨烯新材料產(chǎn)業(yè)作為該市轉(zhuǎn)型發(fā)展“6大產(chǎn)業(yè)”重中之重，著力打造以石墨及石墨烯為代表的新材料產(chǎn)業(yè)布局，大力招商引資，全力支持本土大型企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

據(jù)悉，寶泰隆深入布局新能源新材料產(chǎn)業(yè)，于2015年成立了七臺河寶泰隆石墨烯新材料有限公司，專注實施石墨烯制備材料及石墨烯下游應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)項目。寶?？萍甲鳛閷毺┞∈I(yè)務(wù)的領(lǐng)頭羊企業(yè)，此次石墨烯電熱膜生產(chǎn)線的投產(chǎn)，填補了七臺河市石墨烯下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)集群生產(chǎn)的空白，形成了完整的石墨烯制品從礦源到制備材料生產(chǎn)再到終端應(yīng)用的上下游全產(chǎn)業(yè)鏈搭建，為我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的健康高速發(fā)展，奠定了堅實的基礎(chǔ)。

寶希科技七臺河石墨烯應(yīng)用產(chǎn)業(yè)基地的建立對石墨烯、石墨烯衍生品及下游應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)具有積極的推動作用，有效提升了七臺河在石墨烯新材料領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)應(yīng)用的核心競爭力，為七臺河市投資建設(shè)營造更濃厚的氛圍、集聚更大的合力，將為七臺河市構(gòu)建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系、加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級增添新動力、再創(chuàng)新優(yōu)勢。（人民網(wǎng)）

海鷹空天材料研究院落戶蘇州相城打造百億級新材料產(chǎn)業(yè)集群

據(jù)報道，8月6日，中國航天科工三院與蘇州市人民政府簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議以及海鷹空天材料研究院（蘇州）有限責(zé)任公司正式揭牌成立。

中國航天科工集團是國資委所屬特大型高科技企業(yè)，是我國國防科技工業(yè)的中堅力量，從事著關(guān)系國家安全的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)?！吧a(chǎn)一代、研制一代、預(yù)研一代、探索一代”的發(fā)展格局，使航天科工成為新材料基礎(chǔ)研究、工程應(yīng)用和成果轉(zhuǎn)化的排頭兵，擁有著以石墨烯材料、納米材料、陶瓷及復(fù)合材料3D打印、材料基因組工程等為代表的一大批前沿技術(shù)儲備。

空天材料是國家部署顛覆性技術(shù)研究的重點領(lǐng)域和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)方向之一。海鷹空天材料研究院依托航天科工集團尖端材料技術(shù)，打造產(chǎn)學(xué)研一體的國家級航空航天先進材料及制品研發(fā)生產(chǎn)基地，是兼具“硬科技”與“軟實力”的多元化混合所有制企業(yè)，集眾多優(yōu)勢于一身，契合時代發(fā)展趨勢。

據(jù)悉，新成立的海鷹空天材料研究院將以空天裝備對新一代材料的需求為牽引，以航天品牌巨大的影響力為后盾，構(gòu)建“1+4+N”發(fā)展格局（即打造一個開放式科技創(chuàng)新平臺——海鷹材料實驗室；重點發(fā)展樹脂基復(fù)合材料、金屬塑性成型、隔熱控溫材料和先進陶瓷材料等四大核心業(yè)務(wù)板塊；積極探索石墨烯材料、納米材料、材料基因組工程、生物醫(yī)藥材料等N個新興產(chǎn)業(yè)方向），力爭用15～20年的時間把海鷹空天材料研究院建設(shè)成為國家級航空航天材料研發(fā)生產(chǎn)基地，打造國家級先進材料技術(shù)創(chuàng)新中心、應(yīng)用中心和成果轉(zhuǎn)化中心。（央視網(wǎng)）

牡丹江規(guī)劃石墨烯產(chǎn)業(yè)園

據(jù)報道，日前，牡丹江市政府發(fā)布消息稱，現(xiàn)正在規(guī)劃石墨烯產(chǎn)業(yè)園項目，并將根據(jù)計劃進行招商。該項目計劃總投資52億元，三期全部建成后，可實現(xiàn)銷售收入可達78億元/年，利潤7.5億元/年，納稅金額4.5億元/年。

該項目主要致力打造圍繞石墨精深加工為主體的研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用的國際化產(chǎn)業(yè)園。一期（起步區(qū)）規(guī)劃總投資10億元，主要建設(shè)電池雙極板項目、輔助電極項目、高純石墨項目、高純石墨烯粉體項目等4個石墨烯基礎(chǔ)性項目。二期規(guī)劃總投資30億元，主要引進碳材料深加工項目主要為年產(chǎn)12萬t鋰電負極材料、總?cè)萘?5GW新型動力儲能裝備及總?cè)萘?GW動力鋰電池項目。三期規(guī)劃總投資12億元，建設(shè)石墨烯材料研發(fā)中心。

目前，該產(chǎn)業(yè)園項目在勘普查項目9個，已完成初勘項目5個，最新初步勘測石墨礦物量4 300萬t。加之已探明儲量的300余萬t，合計總儲量在4 600萬t以上，占全省總儲量38%以上，占全國20%以上，占全球7.6%，成為黑龍江省以及我國乃至全球石墨資源的重要蘊藏地區(qū)。（中國化工報）