中国石墨烯是谁?

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谢邀,刚刚在知乎上被邀请答这个题目,感觉好新奇…… 先说说我对石墨烯的认识吧! 作为一个材料学博士,虽然对石墨烯的研究和应用一直关注着,但真正了解它却是来自于去年夏天的一次非常偶然的机遇——当时和师兄去中科院物理所参加一个大会议,在中旬的时候,每天的中午都会看到有宣传展览,说是某个研究所做了某些关于石墨烯的应用,引起了我的好奇(其实那个时候对于石墨烯到底是什么还比较模糊)。记得那天中午很热,我们到了物理所之后,找了一个位置坐下,然后发现旁边是一个展示台,上面摆满了各种材料,当时我很好奇地问了师兄这些问题:“这个是石墨烯吗?”、“那个是纳米管?”等等,结果让我印象非常深的是,当我说出这个问题的时候,师兄非常肯定地对我说:“这是石墨烯……” 我当时非常惊异于师兄对于这个名称的认定,后来仔细想了想,的确是这样的:单层碳原子以sp2杂化方式组成六角形网络结构,其中每一层的碳原子都是共价键,这种结构很像石头或者瓦片的结构,所以称之为“石墨烯(Graphene)”是很恰当的名字。

至于题主所说的“到底是谁率先研制成功并发现了这一神奇材料的?到底谁应该算做石墨烯的发现者?”我觉得这个问题问得好像有点意义,毕竟科学本身就是一个不断向前发展的过程(尽管会有“突然一瞬”的过程),很多我们今天认为是公认的事实可能仅仅是今天事实的存在而已,明天就会被推翻或证伪。就象三本世纪最伟大的科学家之一的爱因斯坦曾经提出的广义相对论一样,今天被公认的时空观也是由他推导出来的,但谁能保证将来不会有一个新的理论将它推翻呢?所以,我只能说现在公认的科学事实是这样,但我们不能忽视的是科学本身具有的无限未知性,正如我们不能因为目前无法解释黑洞原因而否认它的存在一样,我们也无法因为现阶段找不到石墨烯的晶体结构而否认它能够发挥巨大的应用潜力。

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2015年,我国石墨烯产业总产值达40亿元,产量达100吨,已初步呈现石墨烯应用市场体系。目前,在电采暖、大健康、复合材料、节能环保领域的产值已接近10亿元。已掌握石墨烯制备、防腐涂料、复合材料、导电油墨、加热散热、电子信息、生物医药、节能环保等领域的产业化技术,有百余家企业从事生产、研发、咨询等业务,形成了广东、江苏、山东、重庆、福建、黑龙江等产业聚集区以及一些零散产业区域。其中,江苏、广东在产业化进程方面较为突出。从市场分布看,目前中国是全球最大的石墨烯生产国,美国是最大的应用市场,韩国和日本的企业在石墨烯领域研发实力最强。

中国石墨烯产业前景看好,产业规模将以爆发式速度增长。国内石墨烯研究水平与世界同步,有很好的应用创新环境和制造成本优势,市场需求极其旺盛,完全具备成为全球石墨烯产业领导者的条件。预计到2020年,能够实现石墨烯在复合材料、新能源、大健康、节能环保、电子信息等领域的规模应用,市场规模将达1000亿元。2025年,在新能源汽车、海洋工程、航天航空等领域的应用将进一步拓展,市场规模将达2000亿元。从市场应用前景以及政策导向看,电采暖、大健康、节能照明、环境保护、消费电子、新能源汽车、体育健身、航天军工等领域将成为我国石墨烯率先实现规模应用的主要方向。可以预见,随着石墨烯在新能源汽车、航天航空等高端制造业上的应用突破,我国石墨烯产业将进入高速发展期。产业规模的扩张将有利于降低石墨烯制备成本和应用产品价格,进一步刺激市场需求和应用创新。到2025年,将极有可能出现石墨烯在某个应用市场形成井喷式增长,成为带动整个石墨烯产业发展的排头兵。

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