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新型碳材料发展快速 能帮分析检测什么忙?
2019-12-04 16:26:32 科技日报

  11月26日,第四届国际碳材料大会暨产业天天鲁在视频在线观看会在上海跨国采购会展中心拉开帷幕。我国高科技产业化研究会副理事长阮汝祥、上海科学院副院长曹阿民、中国科技媒体DT新材料CEO张立生及众多行业巨头现身此次会议,160多家相关企业受邀参与天天鲁在视频在线观看活动。会议围绕着石墨烯、碳纳米材料、电化学储能材料及碳纤维等话题展开了行业交流和探讨。

  碳可以说是人类发展史上至关重要的一种元素,作为与人类生产活动密切相关的物质之一,其广泛存在于大气、地壳及生物体中。碳在自然界中通常以三种形式存在,即金刚石、石墨及C60。其中金刚石和石墨是人类发现较早的碳形式,C60在1985年由美国休斯顿赖斯大学的化学家克劳特等人发现,是继金刚石和石墨之后被发现的碳的第三种同素异形体。

  近年来,随着经济和科学技术的日益增快的发展速度,各种各样的新型碳材料出现在人们的日常生活中。如活性炭、碳纤维、石墨烯、纳米碳管、富勒烯及其他新型碳材料。这些新型碳材料具有各种优异的理化特性,因此被称为第四类工业材料,在冶金、化工、机械、汽车、医疗、环保、建筑等各个领域都得到了广泛的应用。新型碳材料的发展与应用现己成为衡量各国科技水平、军事及经济实力的重要标志之一。

  由于碳材料突出的特性,全球各国对其发展应用的研究都十分重视。美国将碳材料定为战略材料之一,积极进行研究与开发。为了进-步加强这方面的研究开发,日本政府也先后实施了多个大型研究项目,近年来在低温气相生长金刚石和纳米碳管方面取得了相关进展。我国碳材料的研究与生产起始于解放初期,虽然起步较晚,但由于政府高度重视,加上国内科研院校及相关企业的共同努力,近几十年来我国碳素工业从无到有获得了长足发展,虽然研究水平从整体来说依旧落后于美国、日本和欧盟等国,但在某些重要领域如复合材料、碳纤维、柔性石墨等方面的发展以及已经有了显著进展。

  碳材料在分析检测领域也有着不可估量的应用价值。碳点具有生物相容性好、荧光量子产率高、化学性质稳定等特性,因而可用于多种离子、有机物、微生物以及癌细胞的高灵敏度和高选择性检测。有些碳点的荧光具有波长依赖性,还可以实现对细菌、动植物细胞的多色荧光成像。

  此外,我国已经成功突破了石墨烯的批量化和大尺寸生产,并利用化学气相沉积法成功制造出了国内首片单层石墨烯,成功应用于电阻触摸屏,同时在燃料电池、碳纤维及其复合材料、金刚石半导体等碳材料的应用等方面都取得了一定成就。

  新型碳材料的应用何其广泛,随着经济与科学技术的进步,新型碳材料在未来一定会被作为相当重要的材料应用于各个行业中。

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