陈成猛博士谈石墨烯产业与国家标准
---访中科院煤化所石墨烯与新能源材料课题组长陈成猛
就在6年前，石墨烯的发现者安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫获得了2010年诺贝尔物理学奖。自此，有着“黑金”和超级材料之称的石墨烯以绚丽的姿态在全世界掀起了研发热潮，尤其是在中国政府的高度重视下，国内的高校、科研院所、企业、资本都在积极探寻石墨烯背后的机会。
《中国制造2025》、《“纳米科技”十三五重点专项》、《国家创新驱动发展战略》等多次提到石墨烯。三部委出台的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》明确指出，到2020年，要形成完善的石墨烯产业体系。
习近平总书记曾在两年内3次考察调研石墨烯，并在参观英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究院时指出，“中国是石墨资源大国，也是石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一”。
国内各省市也在逐渐重视发展石墨烯产业。江苏常州和山东青岛是石墨烯产业发展较早的两个城市，已成为两个国家级的石墨烯产业化基地。此外，浙江宁波、广东深圳等城市的起步也较早。目前，石墨烯产业的发展正在从沿海向内陆进行蔓延，四川、内蒙古、广西、宁夏等省区也在大力发展石墨烯产业。
目前国外的科研团队在其他二维材料的研究上投入了很大的人力和物力。尽管国内也有科研团队在研究其他二维材料，但大部分精力主要集中在石墨烯的研究上。
事实上，石墨烯热也催生了硫化钼、黑磷等二维材料的学术热，中科院山西煤化所石墨烯与新能源材料课题组长陈成猛告诉本报记者，目前石墨烯已进入产业化轨道，而其他二维材料大多仍停留在实验室阶段。
石墨烯材料分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜两种，目前已形成了较为成熟的制备体系，总体品质也在不断上升。然而，制备兼具高质量、低成本、过程绿色的石墨烯仍存在技术壁垒。陈成猛告诉记者，2012年之前，科研级粉体样品的成本每克高达上千元。目前采用氧化还原法制备的高品质石墨烯粉体的成本已降至10-50元/克。与过去相比，采用化学法制备石墨烯粉体的价格有了大幅的下降，若替代传统材料，在价格上仍缺乏竞争力。
陈成猛表示，目前主要排放的污染物是废水，废气和废渣较少，可通过成熟的无害化方式进行处理。再者，石墨烯作为新材料，与传统的大化工相比，其生产规模小得多，废水排量也较小。
总体而言，一般业界认为，超过10层便不具备石墨烯材料的优异特性。如何让石墨烯剥离得更薄？如何保障石墨烯产品纯度，尽量减少其中游离的金属、灰分及各种杂质，仍是两道技术难题。“目前已解决了石墨烯产量的问题，但制备高质量、品质一致性、低成本的石墨烯，未来仍有大量的工作要做。”
陈成猛指出，当前科研界和产业界形成了一些共识，即石墨烯并非“万金油”，而是在特定的适用领域才能够更好地发挥它的特性。石墨烯正在向新能源、军事国防、健康医疗等不同的应用领域渗透，但尚未出现真正成熟的商品。“在超级电容器、导电油墨、防腐涂料和功能塑料等传统领域，石墨烯的价值正逐步显现并开始获得市场的认可，比其在微电子芯片等高端领域可能会走得更快。”陈成猛指出，目前对于石墨烯的应用仍是改进型产品。石墨烯的潜力和不可替代性并没有充分发挥出来，真正杀手级、具有颠覆性的产品仍未出现。
陈成猛指出，市面上存在以石墨粉、膨胀石墨、炭黑来假冒石墨烯，或者炒概念的伪劣石墨烯的现象，甚至有些企业虚夸产能，导致石墨烯材料表面的产能过剩。“在产业发展初期，质量和效益应该放在首位，而不应好大喜功。”他认为，国家标准的制定将对石墨烯产业起到正本清源的作用，让虚假的石墨烯丧失立足之地。
我国自2014年9月起，正式开启石墨烯相关国家标准的制定工作，其中包括倍受行业广泛关注的《石墨烯材料的术语、定义及代号》国家标准的制定。经过近两年国内专家、学者的集体努力，目前石墨烯术语标准已于2016年9月正式通过了委员会审查，正进入最后的报批阶段。石墨烯术语国家标准有望在近期发布。（山西煤化工杂志）
