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二工大石墨烯科研取得突破 实现规模化低成本生产

目前,以上海第二工业大学石墨烯技术建设的生产线已经完成,这是国内目前首条建成的石墨烯吨级规模生产线,年产量12吨。

本网讯(记者 刘晓晶)作为一种新型碳材料——石墨烯被认为是将给人们生活带来巨变的新材料。11月6日,记者从上海第二工业大学了解到,通过校企合作,该校在石墨烯研究上取得了重要进展:目前,以上海第二工业大学石墨烯技术建设的生产线已经完成,这是国内目前首条建成的石墨烯吨级规模生产线,年产量12吨。

共建实体实现产学研深度合作

据了解,以上海市“东方学者”、上海第二工业大学城市建设与环境工程学院院长谢华清教授为学科带头人的二工大石墨烯团队,采用催化氧化预处理工艺法、多次插层剥离技术法、开发了辅以机械搅拌的超声波振荡处理系统法生产石墨烯。同时二工大采用碱土金属离子交联改性技术制备高导热石墨烯膜,通过多层石墨烯与传统导热填料的协同添加,来显著提高复合材料的导热系数,调控材料电及热性能,采用小分子量聚合物与多层石墨烯预混,来控制石墨烯在体系中的分散状态,制备高性能石墨烯复合材料,这些高导热方法制备石墨烯产品,实现了关键技术的突破和创新。

事实上,上海第二工业大学不仅瞄准科技前沿,对接重大需求,促进了成果转化,于此同时,还积极积极探索校企合作新模式。

上海第二工业大学以技术入股与江苏悦达集团成立了实体化运作的研究院-上海悦达墨特瑞新材料科技有限公司。该研究院将致力于石墨烯下游延伸产品的开发,如石墨烯基锂电池材料、石墨烯超级电容器、石墨烯功能性复合材料等,目前已经有一些产品投放市场,如石墨烯导热胶、石墨烯热功能塑料、石墨烯导电胶等。

上海第二工业大学与江苏悦达投资股份有限公司产学研合作模式采用共建经济实体的模式。2012年5月由江苏悦达投资股份有限公司(国有控股上市公司)引进上海第二工业大学开发的石墨烯纳米片规模化生产技术,并出资成立江苏悦达墨特瑞新材料科技有限公司,注册资本2000万元,生产场地4800m2,开展石墨烯产品研发及规模化生产。

在前期产学研合作的基础上,2012年10月江苏悦达墨特瑞新材料科技有限公司与上海第二工业大学成立了上海悦达新材料研究院(企业研究院,上海悦达墨特瑞新材料科技有限公司),其中上海第二工业大学技术入股,拥有公司30%股权。公司拥有1500m2实验室和各类检验检测设备80多台套。上海悦达墨特瑞新材料科技有限公司是独立法人单位,股东双方按持股比例分享利润,较好的体现了风险与收益对等的原则。

共建实体是产学研合作最高级、最紧密、最富有成效的形式。共建实体模式中各方不仅拥有前期的合作基础,从松散型合作逐步发展为稳定的长期合作,而且将相互依赖、优势互补作为合作的重要推动力,通过建立紧密型的组织形式,明确各方的责、权、利,在不同成员间实现知识和技术转移。共建实体模式与合作开发模式最明显的区别就是产生了一个崭新的经营实体,该实体是在共同的合作、指导下开展工作,它不隶属于其中的一方,也不完全受其中一方所控制。在该模式中,大学、科研院所起到的主导作用更加明显,因此它比委托开发和合作开发模式在风险分担方面具有更大的优势。

研发技术达到国际先进水平

记者了解到,上海第二工业大学是国内较早开展石墨烯研究与规模化生产的高校之一,该校2008年就开始进行石墨烯相关方面的研究,侧重于石墨烯的制备方法及表征方面。在前期预研工作的基础上,“石墨烯基纳米流体的制备及强化传热性能研究” 2009年成为上海市教育委员会科研创新项目。2010年,在国际知名期刊Nanotechnology首次报道了含氧化石墨烯纳米流体的强化传热特性,并引起了较广泛的关注,成为当月下载量最多的top10%文章。

2011年该校两项石墨烯相关的研究课题“自由悬架石墨烯纳米带热量输运性质研究”和 “高导热石墨烯基热界面材料的设计及传热机理研究”项目获得国家自然科学基金项目立项。同年,石墨烯/聚吡咯纳米线电极材料的制备及电容特性研究成为上海市教育委员会、上海市教育发展基金会“晨光计划”项目,“ 新型石墨烯基功能复合材料的合成及其电化学储能机理研究“成为上海市教育委员会科研创新项目。

随着科研团队建设的进一步完善,截止目前,该校已申请国家发明专利12项,实用新型1项,另外,与合作公司上海悦达墨特瑞新材料科技有限公司合作申请实用新型专利12项。

近年来,上海第二工业大学在石墨烯生产上,采用了自主创新开发的催化氧化多次插层剥离技术生产,该技术已通过以孙晋良院士为组长的专家组鉴定并评定该技术和产品已经达到国际先进水平。

本文来自上海教育新闻网,本文观点不代表石墨烯网立场,转载请联系原作者。

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