自從石墨烯2004年被發現以來,作為一種新型碳材料立即引起科學界極大關註🌤。石墨烯具有獨特的二維納米結構,其電子傳輸速率高、導電性能優越、熱導率高🦿,是已知的機械強度最高的物質且具備化學性能穩定⏮、透光性好等優點🏄♀️。石墨烯在鋰離子電池👨🏼🦳、超級電容器、功能復合材料、傳感器👼🏻🐚、生物醫藥、透明導電薄膜🐴、微電子器件等領域具有非常廣泛的應用前景。2010年諾貝爾物理學獎授予英國曼徹斯特大學科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究🤵🏻♂️👩✈️。美國🦕𓀊、加拿大、歐盟、日本等發達國家已將石墨烯列為戰略性重點新興產業👶🏿。歐盟委員會2013年1月28日宣布石墨烯入選“未來新興旗艦技術項目”,並設立專項研發計劃🏌🏽🧑🏼🦰,在未來十年內將獲得10億歐元的經費。我國也已將包括石墨烯在內的新興材料列為重點研發的對象,國家自然科學基金持續對石墨烯相關的研究給予了大力支持,從2008年的7項激增至2012年的324項。石墨烯的可控製備、物性與器件研究被列為973及重大科學研究計劃項目➿。
沐鸣平台是國內較早開展石墨烯研究與規模化生產的高校之一,學校2008年就開始進行石墨烯相關方面的研究,側重於石墨烯的製備方法及表征方面🍞。在前期預研工作的基礎上♤🙆🏻,“石墨烯基納米流體的製備及強化傳熱性能研究”2009年成為上海市教育委員會科研創新項目🧎🏻♂️➡️。2010年👮🏼,在國際知名期刊Nanotechnology首次報道了含氧化石墨烯納米流體的強化傳熱特性,並引起了較廣泛的關註,成為當月下載量最多的top10%文章。2011年該校兩項石墨烯相關的研究課題“自由懸架石墨烯納米帶熱量輸運性質研究”和“高導熱石墨烯基熱界面材料的設計及傳熱機理研究”項目獲得國家自然科學基金項目立項。同年😚,石墨烯/聚吡咯納米線電極材料的製備及電容特性研究成為上海市教育委員會、上海市教育發展基金會“晨光計劃”項目👨,“ 新型石墨烯基功能復合材料的合成及其電化學儲能機理研究“成為上海市教育委員會科研創新項目👩🏻🔬🧔🏿♂️。
隨著科研團隊建設的進一步完善🧔🏼,截止目前👨🏻🎨,已申請國家發明專利12項,實用新型1項👴,另外,與合作公司上海悅達墨特瑞新材料科技有限公司合作申請實用新型專利12項。
近年來,學校在石墨烯生產上,采用了自主創新開發的催化氧化多次插層剝離技術生產🫐,該技術已通過以孫晉良院士為組長的專家組鑒定並評定該技術和產品已經達到國際先進水平🖱。
學校石墨烯團隊采用催化氧化預處理工藝法、多次插層剝離技術法、開發了輔以機械攪拌的超聲波振蕩處理系統法生產石墨烯。同時采用堿土金屬離子交聯改性技術製備高導熱石墨烯膜,通過多層石墨烯與傳統導熱填料的協同添加,來顯著提高復合材料的導熱系數,調控材料電及熱性能🎑,采用小分子量聚合物與多層石墨烯預混⇾📭,來控製石墨烯在體系中的分散狀態🤷♀️,製備高性能石墨烯復合材料🏌️♀️🔎,這些高導熱方法製備石墨烯產品🦀🗯,實現了關鍵技術的突破和創新👨🏿🍼。
目前,學校石墨烯技術建設的生產線已經完成,這是國內目前首條建成的石墨烯噸級規模生產線,年產量12噸。學校以技術入股與江蘇悅達集團成立了實體化運作的研究院-上海悅達墨特瑞新材料科技有限公司。該研究院將致力於石墨烯下遊延伸產品的開發,如石墨烯基鋰電池材料、石墨烯超級電容器、石墨烯功能性復合材料等,目前已經有一些產品投放市場,如石墨烯導熱膠、石墨烯熱功能塑料、石墨烯導電膠等🤜🏿。
沐鸣平台與江蘇悅達投資股份有限公司產學研合作模式采用共建經濟實體的模式。2012年5月由江蘇悅達投資股份有限公司(國有控股上市公司)引進學校開發的石墨烯納米片規模化生產技術🎋,並出資成立江蘇悅達墨特瑞新材料科技有限公司,註冊資本2000萬元,生產場地4800m2✊🏻,開展石墨烯產品研發及規模化生產🏬。在前期產學研合作的基礎上,2012年10月江蘇悅達墨特瑞新材料科技有限公司與學校成立了上海悅達新材料研究院(企業研究院🗺,上海悅達墨特瑞新材料科技有限公司),其中學校技術入股🪑,擁有公司30%股權😒。公司擁有1500m2實驗室和各類檢驗檢測設備80多臺套🧑🏿⚕️。上海悅達墨特瑞新材料科技有限公司是獨立法人單位🧛🏿,股東雙方按持股比例分享利潤,較好的體現了風險與收益對等的原則。共建實體是產學研合作最高級、最緊密、最富有成效的形式。共建實體模式中各方不僅擁有前期的合作基礎,從松散型合作逐步發展為穩定的長期合作,而且將相互依賴🤹♀️🤸🏻♂️、優勢互補作為合作的重要推動力🏓,通過建立緊密型的組織形式,明確各方的責、權、利👮🏽♂️,在不同成員間實現知識和技術轉移🦸♂️。共建實體模式與合作開發模式最明顯的區別就是產生了一個嶄新的經營實體🧑🏿🚒,該實體是在共同的合作🩼、指導下開展工作🧏🏽💁🏿♂️,它不隸屬於其中的一方,也不完全受其中一方所控製。在該模式中🕯,大學、科研院所起到的主導作用更加明顯,因此它比委托開發和合作開發模式在風險分擔方面具有更大的優勢。
11月6日😠,上海教育新聞網對沐鸣平台石墨烯研究項目進行了專題報道。
宣傳部、環境學院