蓋錫咨詢-5.24-SNEC(2023)第七屆石墨烯前沿應(yīng)用技術(shù)高峰論壇（會(huì)議紀(jì)要）

第七屆石墨烯前沿應(yīng)用技術(shù)高峰論壇

——新材料在智慧能源與環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)

時(shí)間：2023年5月24日 09:00-13：10

地址：上海浦東嘉里大酒店，浦東大宴會(huì)廳1-3

內(nèi)容：

    林承楨：非常榮幸，石墨烯前沿應(yīng)用技術(shù)高峰論壇已經(jīng)辦了第七屆，我們有這樣的基礎(chǔ)，所以我們新冠之后召開(kāi)了第七屆，主題非常明確：新材料在智慧能源與環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)。作為這個(gè)論壇，組織者：上海新能源協(xié)會(huì)，聯(lián)合主辦單位兩家：清華大學(xué)朱宏偉老師，材料學(xué)院，浙江大學(xué)林時(shí)勝教授。

    協(xié)辦單位，中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，這是由李義春秘書(shū)長(zhǎng)牽頭的。支持單位有兩家，一位是中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)園和北京石墨烯研究院，這樣我們就聚集了行業(yè)里面的學(xué)者、專家和企業(yè)家共同培育。

    下面有請(qǐng)徐錠明做本次論壇的致辭。徐錠明先生做了非常認(rèn)真的準(zhǔn)備，由他分享他的經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)備。

    徐錠明：今天到會(huì)25人，都是先知先覺(jué)者，后知后覺(jué)、不知不覺(jué)。剛來(lái)的時(shí)候很郁悶，準(zhǔn)備了材料，又加了幾句話。首先把我加了幾句話念一下。我很認(rèn)真地做的材料，林大哥和我討論了一下，不講了，本來(lái)有很多。

    人們對(duì)材料認(rèn)知上有盲區(qū)，我寫(xiě)了幾句，寫(xiě)了一些哲學(xué)的話。首先講“先知先覺(jué)者是創(chuàng)新的領(lǐng)路人，后知后覺(jué)者是認(rèn)識(shí)到以后模仿。不知不覺(jué)，講難聽(tīng)的話，聞屁的人?，F(xiàn)在很多人還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到材料對(duì)中國(guó)未來(lái)發(fā)展的重要性，現(xiàn)在我已經(jīng)感到非常緊迫。我們從“互聯(lián)網(wǎng)+”走到了“ChatGPT+”，下面是“新材料+”，進(jìn)一步做到“石墨烯+”。石墨烯的能力有多大我不講了，同志們，戰(zhàn)略研究不是研究未來(lái)干什么，戰(zhàn)略研究是研究今天干什么才有未來(lái)。昨天大會(huì)有講話，但是幾個(gè)問(wèn)題沒(méi)講，今天我會(huì)講。

    展望未來(lái)，沒(méi)有想象力就沒(méi)有創(chuàng)新力，沒(méi)有創(chuàng)新力就沒(méi)有生產(chǎn)力，未來(lái)的中國(guó)沒(méi)有創(chuàng)新就沒(méi)有經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。昨天的不可能、今天的理所當(dāng)然，今天的不可能是明年的理所當(dāng)然，對(duì)歷史我們不要說(shuō)如果，對(duì)未來(lái)我們不要說(shuō)不可能。未來(lái)就不講了。

    新材料是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的基石，新材料是推動(dòng)創(chuàng)新的動(dòng)力，新材料是中國(guó)建設(shè)現(xiàn)代化的新基礎(chǔ)，新材料是中國(guó)碳中和新的地基。沒(méi)有新材料要實(shí)現(xiàn)碳中和是不可能的。這是前面加的幾個(gè)題目。十年前我曾經(jīng)在北京教育臺(tái)講過(guò)，能源革命需要石墨烯，石墨烯推動(dòng)能源革命。

    回到原題目。我們站在歷史的十字路口，要回答時(shí)代課題。

    首先是時(shí)代。昨天報(bào)告里面很大的問(wèn)題是沒(méi)有專家判斷當(dāng)前時(shí)代，當(dāng)前時(shí)代中央判斷、世界判斷是一樣的，人類(lèi)面臨著百年未遇大變局，請(qǐng)同志們想一想，能源百年未遇大變局是什么？沒(méi)有人能回答。最近，REI 2023年報(bào)告回答了這個(gè)問(wèn)題，人類(lèi)進(jìn)入新能源技術(shù)為引領(lǐng)新的工業(yè)化時(shí)代，我的判斷比較早，工業(yè)化時(shí)代人類(lèi)的化石能源為基礎(chǔ)打造三個(gè)帝國(guó)：一是煤炭帝國(guó)、二是石油帝國(guó)，三是光電帝國(guó)，今年進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代和智能化時(shí)代，人類(lèi)需要什么樣的能源帝國(guó)？煤炭帝國(guó)英國(guó)人創(chuàng)建，走向世界日部落帝國(guó)，石油帝國(guó)是美國(guó)創(chuàng)造的，美元今天還在增長(zhǎng)。光電帝國(guó)是科學(xué)家企業(yè)家創(chuàng)建的，愛(ài)迪生、特斯拉，威斯汀豪斯寫(xiě)了一本書(shū)《光電帝國(guó)》，愛(ài)迪生失敗了。今天我們要?jiǎng)?chuàng)造什么樣的帝國(guó)？我們要?jiǎng)?chuàng)造數(shù)字能源帝國(guó)、綠色能源帝國(guó)、太空能源帝國(guó)、高緯度能源帝國(guó)，總稱永續(xù)能源帝國(guó)，分為：光伏帝國(guó)、風(fēng)電帝國(guó)、氫能帝國(guó)、生物質(zhì)能帝國(guó)、海洋帝國(guó)等等統(tǒng)稱綠色能源帝國(guó)。我寫(xiě)過(guò)文章，百度里有。我們第一個(gè)要回答的是新時(shí)代需要新材料。

    二、高質(zhì)量發(fā)展需要新材料。

    高質(zhì)量發(fā)展是中國(guó)現(xiàn)代化本質(zhì)要求，從全球看，高質(zhì)量發(fā)展是人類(lèi)對(duì)未來(lái)發(fā)展和人類(lèi)生存的再思考。什么叫高質(zhì)量發(fā)展？一，綠色化發(fā)展，二，數(shù)字化發(fā)展。

    綠色化發(fā)展、數(shù)字化發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展的必由之路，是中國(guó)建設(shè)現(xiàn)代化國(guó)家的必由之路，是實(shí)現(xiàn)碳中和的必由之路。所以新材料是高質(zhì)量發(fā)展的必需品。

    三、實(shí)現(xiàn)雙碳任務(wù)，完成雙碳目標(biāo)需要新材料。

    雙碳目標(biāo)我們這代人完不成，需要幾代人來(lái)完成，北大有個(gè)作家叫陳秋繁，寫(xiě)了一本書(shū)《零碳中國(guó)》，我寫(xiě)了序言，序言里寫(xiě)了，我們不但需要零碳還要負(fù)碳，我們要碳達(dá)峰、碳中和還要負(fù)碳技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙碳任務(wù)要幾代人的努力，需要青少年參加。實(shí)現(xiàn)雙碳靠科技，推動(dòng)雙碳靠市場(chǎng)，其中很關(guān)鍵的是新材料。

    今天就三條：1.新時(shí)代需要新材料、2.高質(zhì)量發(fā)展需要新材料、3.實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)需要新材料。

    同志們，我們正在回答一個(gè)問(wèn)題，新時(shí)代面對(duì)能源百年未遇的大變局是什么？世界經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是必然趨勢(shì)，新的工業(yè)革命要重塑人類(lèi)社會(huì)，所以，我要重申，能源革命需要石墨烯，石墨烯推動(dòng)能源革命，智慧能源需要新材料，新材料推動(dòng)智慧能源。從未來(lái)看，藤原的百年未遇大變局離不開(kāi)新材料，風(fēng)電的發(fā)展需要新材料，光伏、光熱、光合作用的發(fā)展需要新材料，氫能技術(shù)發(fā)展需要新材料，生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展新材料、氫能需要新材料、儲(chǔ)能需要新材料、綠能需要新材料，總之未來(lái)的能源發(fā)展離不了新材料。人類(lèi)的未來(lái)離不開(kāi)新材料，包括未來(lái)的太空能源、高緯度能源離不了新材料。我希望我們?nèi)藗兌际窍戎扔X(jué)，后知后覺(jué)者改過(guò)來(lái)，不知不覺(jué)者趕緊向前進(jìn)，因?yàn)槲覀冎袊?guó)改變政策，從“互聯(lián)網(wǎng)+”到“ChatGPT+”到“新材料+”到“石墨烯+”，預(yù)祝未來(lái)的石墨烯會(huì)議不是25個(gè)人，而是2500人、2.5萬(wàn)人，謝謝大家！

    數(shù)字化作用不展示了，你們要就給你們。還有這幾本書(shū)，我們要搞好新材料，重要的幾本書(shū)一定要看《100問(wèn)》《政策匯編》等等，今天拿來(lái)兩本書(shū)《氫能利用中的新材料》《石墨烯的前世今生》，希望大家一起來(lái)看，希望共同推動(dòng)中國(guó)現(xiàn)代化，黨的現(xiàn)代化之后我們需要的是生態(tài)高顏值，發(fā)展高素質(zhì)、生活高品質(zhì)，讓人民過(guò)上好日子是我們共產(chǎn)黨人一切利益的出發(fā)點(diǎn)和共同點(diǎn)，讓我們心中有信仰、腳下有力量，不忘初心、方得始終。

    謝謝大家！

    林承楨：下面的致辭是朱宏偉教授，他的致辭也是關(guān)于石墨烯和氫能之間的。氫能現(xiàn)在作為新一代的電力系統(tǒng)或者是構(gòu)建能源體系已經(jīng)成為了至關(guān)重要的能源形式，或者說(shuō)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

    下面請(qǐng)朱宏偉老師致辭。

    朱宏偉：謝謝林承楨老師。首先干此徐參對(duì)我們這個(gè)會(huì)的致辭，每次聽(tīng)徐參的話都讓我們非常振奮，也說(shuō)了我們的會(huì)議人比較少，石墨烯的論壇都是慢熱型的，前半段都不太多，我記得每年后半段的人數(shù)都會(huì)上來(lái)的。

    首先感謝斯奈克對(duì)我們石墨烯論壇支持了八年，我們是第七屆，去年停了一屆。大家看會(huì)議手冊(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)，石墨烯論壇在整個(gè)光伏大會(huì)論壇是比較另類(lèi)的，很多人為我為什么把石墨烯加到這個(gè)大會(huì)里，感覺(jué)不太對(duì)。但是剛才徐參已經(jīng)指出來(lái)了，石墨烯作為新材料的代表應(yīng)該是在各個(gè)領(lǐng)域都有貢獻(xiàn)，尤其是在光伏領(lǐng)域。我們這個(gè)大會(huì)的主題是光伏，由前幾年轉(zhuǎn)到各個(gè)能源環(huán)境。今天我想從氫能的角度，也是結(jié)合這次論壇的報(bào)告匯總一下，介紹一下石墨烯和氫能能源的關(guān)聯(lián)。

    石墨烯它有它的特殊性，石墨烯從哲學(xué)的角度是矛盾統(tǒng)一體，我們?cè)谑┥砩蠒?huì)發(fā)現(xiàn)很多不可能在同一種材料出現(xiàn)的性能，這是二維材料或者是第一維材料的認(rèn)識(shí)。石墨烯也是量變引起質(zhì)變的典型代表，這都是哲學(xué)詞匯，但是在石墨烯中都可以體會(huì)到。

    說(shuō)得細(xì)一點(diǎn)，比如最強(qiáng)和最軟在石墨烯材料中都可以體驗(yàn)到，最開(kāi)始質(zhì)疑石墨烯是透明還是不透明，因?yàn)槭┖芎冢怯滞该?，從吸光度角度?lái)講石墨烯是非常不透明的東西，但是做薄之后就變成了透明的東西。石墨烯在實(shí)驗(yàn)上未發(fā)現(xiàn)之前存在爭(zhēng)議，石墨烯到底是導(dǎo)體還是絕緣體，從這些就可以看出石墨烯獲得諾貝爾獎(jiǎng)是有原因的，解釋了很多爭(zhēng)議。雖然石墨烯非常簡(jiǎn)單，從石墨上撕下來(lái)一層，結(jié)構(gòu)應(yīng)該是最簡(jiǎn)單，碳的六邊形構(gòu)成，但是能給我們帶來(lái)很多氫能。

    石墨烯獲得諾貝爾獎(jiǎng)之后，歐盟也是石墨烯的發(fā)源地，啟動(dòng)了石墨烯旗艦計(jì)劃，當(dāng)年歐盟啟動(dòng)了三個(gè)旗艦計(jì)劃，對(duì)比一下就可以知道石墨烯的技術(shù)，另兩個(gè)是腦科學(xué)和量子科技，腦科學(xué)和量子科技比較容易理解，但是把石墨烯作為它們并列的旗艦計(jì)劃，可見(jiàn)全球?qū)W術(shù)界包括產(chǎn)業(yè)界對(duì)石墨烯的重視。包括疫情期間英國(guó)已經(jīng)是躺平了，完全想群體免疫，但是也沒(méi)有中斷對(duì)石墨烯的資助，也體現(xiàn)了對(duì)石墨烯材料的重視。

    習(xí)總書(shū)記在石墨烯獲得諾貝爾獎(jiǎng)之后，2015年親自到石墨烯研究院，我們也發(fā)布了石墨烯的標(biāo)準(zhǔn)，石墨烯作為新材料帶給我們新的啟示、新的機(jī)遇也是新的挑戰(zhàn)。

    它和氫能的關(guān)系。氫能2020年引入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的草案，國(guó)家很早就重視，尤其是太陽(yáng)能和氫能的結(jié)合，其實(shí)也是利用氫能有效方式。我簡(jiǎn)單過(guò)一下，后面幾個(gè)是偏學(xué)術(shù)，石墨烯和氫的關(guān)系很有淵源，或者說(shuō)碳材料跟氫的關(guān)系非常有淵源。最早儲(chǔ)氫都喜歡用碳納米管，包括活性炭?jī)?chǔ)氫，雖然沒(méi)有使用，而且結(jié)果存在爭(zhēng)議，但確實(shí)是儲(chǔ)氫的一個(gè)方式，包括氫化。石墨烯氧化之后叫氧化石墨烯，熟化叫熟化石墨烯等等，氫化是可以調(diào)化類(lèi)似性能。

    包括氫離子，可以把石墨烯變得更平整，和碳的作用非常廣泛。它是做滲透的，石墨烯的性能爭(zhēng)議就是到底透不透，透能透到什么程度？比如最小的氣體分子，氦氣、氫氣，包括氫離子是不是能透過(guò)去？怎么透過(guò)去，滲透可能又能和催化結(jié)合起來(lái)，一會(huì)兒有專家進(jìn)行報(bào)告，這都是和氫的相互作用。

    太陽(yáng)能和氫能是天然的結(jié)合方式，太陽(yáng)能有地域性和時(shí)間性，必須要存儲(chǔ)。運(yùn)輸都是問(wèn)題，可以通過(guò)光伏電池、光電催化，把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能或者是化學(xué)燃料，轉(zhuǎn)化成化學(xué)燃料最重要的就是產(chǎn)氫、制氫，這個(gè)時(shí)候就可以通過(guò)很多電催化、光電催化或者光催化的手段進(jìn)行不同的組合，和氫能進(jìn)行很好的結(jié)合。后面和我們生活相關(guān)的可能就是交通，比如氫燃料電池汽車(chē)，涉及到方方面面，如果和太陽(yáng)能結(jié)合起來(lái)，從水開(kāi)始作為原料進(jìn)行產(chǎn)氫，產(chǎn)氫之后進(jìn)行壓縮、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用幾大環(huán)節(jié)。

    第一個(gè)環(huán)節(jié)，石墨烯在內(nèi)的很多碳材料都有用處，而且很多場(chǎng)合下是非常關(guān)鍵的材料。比如氫氣制備要用到電極材料催化、裂解、水分解，這時(shí)候用到很多與石墨烯相關(guān)的，比如石墨烯這種材料可以作為載體，石墨烯本身也有催化性能，所以可以利用。

    第二個(gè)環(huán)節(jié)，氫氣的分離和提純，這是很關(guān)鍵的，包括氫氣分子的分離和提純，也包括同位素，氫各位同位素的分離，這里面又是內(nèi)容非常多的。

    第三個(gè)環(huán)節(jié)，存儲(chǔ)。存儲(chǔ)反而在這幾個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用里最開(kāi)始研究的，最早的氫氣怎么存儲(chǔ)，這其實(shí)是個(gè)大問(wèn)題。最開(kāi)始最方便的變化就是用高壓氣瓶，第一代的燃油汽車(chē)就是車(chē)頂有一個(gè)大的壓縮氣瓶，那是很不方便的。后來(lái)開(kāi)始開(kāi)發(fā)儲(chǔ)氫材料，金屬基、非金屬基，包括碳基，最早碳納米管、活性炭，現(xiàn)在石墨烯都開(kāi)始用。

    最重要的應(yīng)用就是氫能轉(zhuǎn)換，以燃料電池為主，和我們生活相關(guān)的主要是燃料電池，也涉及多電解質(zhì)材料、電極、催化材料、隔膜等等，石墨烯這樣的納米材料在這里都發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

    氫能的主題可能不單單是氫，廣義上氫能不單單是氫氣一個(gè)東西，我的理解是含氫的，作為清潔能源的都可以涵蓋到大的概念里?，F(xiàn)在我們知道和能源相關(guān)必然和環(huán)境相關(guān)，這兩個(gè)是緊密關(guān)聯(lián)的，所以我們說(shuō)智慧能源，利用新材料改善我們的環(huán)境，通過(guò)怎么控制能量的轉(zhuǎn)換、能量的存儲(chǔ)，結(jié)合電子信息技術(shù)，智慧能源可能要結(jié)合電子信息技術(shù)的發(fā)展。

    這次論壇結(jié)合這個(gè)主題邀請(qǐng)了幾位專家進(jìn)行相關(guān)的研究進(jìn)展介紹。簡(jiǎn)單梳理一下，一共是七位報(bào)告人，分別結(jié)合三個(gè)主題：

    第一個(gè)主題：是賦能新材料與新產(chǎn)業(yè)。

    首先邀請(qǐng)的是韓國(guó)巍山科學(xué)院的Rodney S. Ruoff教授，本來(lái)要現(xiàn)場(chǎng)參會(huì)，去年疫情期間就邀請(qǐng)他，當(dāng)時(shí)要線上，這次因?yàn)轭A(yù)先錄制視頻，所以現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有過(guò)來(lái)，我們有一個(gè)線上視頻播放，主要是從石墨烯的制備談現(xiàn)在石墨烯面臨的最大瓶頸是什么。新材料應(yīng)用核心的瓶頸問(wèn)題就是指標(biāo)，怎么做出完美的石墨烯，硅材料為什么能大規(guī)模應(yīng)用？因?yàn)榧兌忍岣叩?9.999%，石墨烯再好，如果純度達(dá)不到，應(yīng)用永遠(yuǎn)沒(méi)法達(dá)到理想的效果。

    第二位是中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的李義春秘書(shū)長(zhǎng)，每年給我們回顧石墨烯在當(dāng)年以及近五年、十年的研究進(jìn)展，這個(gè)報(bào)告還是很有權(quán)威性的，把整個(gè)全球石墨烯進(jìn)展給大家回顧一下，主要是從產(chǎn)業(yè)的角度，非常全面。李義春老師每年也來(lái)，今年又出了意外，出了車(chē)禍，腿摔傷了，剛出院，也是給我們錄了一個(gè)視頻，建議大家可以來(lái)關(guān)注一下。

    第二個(gè)主題：石墨烯+信息+智能。

    邀請(qǐng)了清華大學(xué)的任天令老師，還有浙江大學(xué)的林時(shí)勝老師，他是長(zhǎng)期做石墨烯在太陽(yáng)能電池、光電領(lǐng)域的應(yīng)用，和大會(huì)主題最契合的。

    第三：石墨烯+能源+環(huán)境。

    首先是侯士峰老師，侯士峰老師是第一批千人計(jì)劃，在中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)做出非常重要的貢獻(xiàn)，應(yīng)該是最早一批在中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)取得中國(guó)成果的。今天也是結(jié)合石墨烯的分離、環(huán)境、應(yīng)用給我們做報(bào)告。

    第二位報(bào)告人是周銘教授，來(lái)自廣西科技大學(xué)，也是清鹿科技的首席，在學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)同樣做的非常出色。會(huì)議冊(cè)上寫(xiě)的題目和這個(gè)不太一樣，今年想結(jié)合糧食安全、鄉(xiāng)村振興，主要是圍繞石墨烯在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，還是非常深入的，我相信大家能從這個(gè)報(bào)告里體現(xiàn)出石墨烯在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用突破點(diǎn)。

    最后是孫鵬展博士，來(lái)自于澳門(mén)大學(xué)，也是剛從諾貝爾獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)博士后出戰(zhàn)，回到澳門(mén)大學(xué)任教，對(duì)石墨烯的選擇性、滲透、微流體、微納的傳輸通道、傳輸性能非常深刻，在相關(guān)期刊發(fā)表很多文章，也是和環(huán)境密切相關(guān)的。

    感謝大家參加這次會(huì)議，我感覺(jué)我們的人稍微多了一點(diǎn)，馬上人會(huì)更多，謝謝大家！

    致辭環(huán)節(jié)就結(jié)束了，首先請(qǐng)韓國(guó)國(guó)立蔚山科學(xué)技術(shù)研究院多維碳材料中心主任，Rodney S. Ruoff做報(bào)告。主題： “完美”大面積石墨烯與類(lèi)金剛石單晶薄膜，這個(gè)報(bào)告是幫助我們理解石墨烯制備，闡述得非常清楚，表示歡迎。

    Rodney S. Ruoff：今天我要跟大家講述的是大面積石墨烯和類(lèi)金剛石單晶薄膜。

    今天非常榮幸能夠在斯奈克石墨烯論壇上發(fā)表這個(gè)報(bào)告。今天我們談?wù)擃?lèi)金剛石、單晶薄膜還有大面積的石墨烯。這是我的元素表，大家可能之前講座中看過(guò)。首先介紹一下UNIST，我們位于巍山，在佛山國(guó)際科技大學(xué)之前我們稱為IBS，也就是基礎(chǔ)科學(xué)研究院，差不多十年了。

    我想提一下現(xiàn)在我們有31個(gè)類(lèi)似的科研中心，我今天跟大家講座的時(shí)間差不多45分鐘，我們看一下比較典型的銅箔、鎳還有復(fù)合型的薄膜，看一下顏色分布包括顏色，這是來(lái)自于銅箔的圖樣顏色，可以看到一些邊界和晶界，這是在金屬箔質(zhì)中可以看到的精彩分布。我們是不是能夠找到這樣的方式？能夠把這種復(fù)合型的箔改成大量的單晶薄膜，我的團(tuán)隊(duì)致力于這項(xiàng)研究。

    簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，我們把銅箔進(jìn)行切割之后放到一個(gè)高溫爐一千多度中進(jìn)行加熱，可以看到氫氣和其他氣體在其中加入，可以看到整個(gè)銅箔，比如說(shuō)111單銅放到高溫爐加熱可以看到這樣的圖譜，基于這樣的研究圖譜繼續(xù)研究單晶薄膜?？梢钥吹剑@種單晶表面中在ICM的生長(zhǎng)情況，之后會(huì)成為單晶體結(jié)構(gòu)。如果我們把它放到多晶銅的箔之間，同樣的程序比較有間斷性增長(zhǎng)和沒(méi)有間斷性增長(zhǎng)的區(qū)別。在鎳箔也進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)，鎳111，我們看一下在單晶箔之間怎樣變化，也看一下鎳111和0001之間的變化，也是在加氫的情況之下。這兩種特別的講述看出來(lái)這個(gè)和銅箔之間有差別，我們也對(duì)箔的111進(jìn)行同樣的單晶膜測(cè)試。從111箔可以看到大規(guī)模箔的制備過(guò)程，了解這幾種金屬膜之間的區(qū)別之后，2018年發(fā)表了一篇論文。

    通過(guò)這樣的了解也能知道怎么樣轉(zhuǎn)化，對(duì)于能源障礙也是比較低的。氫所做的事就是能夠降低能源阻隔，幫助單晶薄膜的形成。當(dāng)時(shí)，我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)性結(jié)果也是意外發(fā)現(xiàn)，我們意識(shí)到氫可能起到潤(rùn)滑劑的作用，能夠?qū)ν黄凭Ы?，幫助我們形成大?guī)模的單晶薄膜起到促進(jìn)和潤(rùn)滑的作用。這里是幾篇參考文章，是我們對(duì)于銅111還有鎳111實(shí)驗(yàn)結(jié)果之中的引用文章。比如高定向單層石墨烯如何能夠在銅和鎳111上增長(zhǎng)等等文章，今天時(shí)間不夠講太多細(xì)節(jié)，我們已經(jīng)跟著這個(gè)主題發(fā)表了一系列的論文，針對(duì)銅箔111和鎳111如何幫助我們制備新材料。

    這兩篇都是在基礎(chǔ)科學(xué)期刊上發(fā)表的，包括單層的石墨烯還有雙層的石墨烯，還有類(lèi)金剛石的單晶薄膜如何制備。當(dāng)時(shí)他們是我們的研究生，這兩位進(jìn)行了在銅箔111上的實(shí)驗(yàn)，也是對(duì)于電流如何在這樣一種單晶薄膜上的通過(guò)也有一定的研究。有兩個(gè)電子，可以通過(guò)弧形進(jìn)行傳播。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)我們對(duì)電子如何在銅箔和鎳之間有進(jìn)一步了解，也對(duì)未來(lái)如何大規(guī)模制備石墨烯有了理論上的支持。從0.05、9.5可以快速增長(zhǎng)高質(zhì)量石墨烯的制備，不管是從原子結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)還是從銅箔、鎳箔的傳播速度來(lái)說(shuō)，這兩篇文章都奠定了很好的理論基礎(chǔ)。

    王先生已經(jīng)加入到博士后工作站之中進(jìn)一步做研究，他現(xiàn)在的研究是在低溫情況下如何促進(jìn)薄膜的增長(zhǎng)。我們之所以要在某些情形之下研究薄膜的最長(zhǎng)，因?yàn)槭菃尉П∧?，金屬膜的收縮可以根據(jù)溫度的變化來(lái)進(jìn)行變化。我們之前研究了銅和鎳的111材料，這也是前軀體的研究。了解之后我們就可以在極低的溫度之下看一看它們的增長(zhǎng)情況，我們也知道可以在不同的溫度下增長(zhǎng)單層、雙層或者是多層石墨烯。

    現(xiàn)在我們所看到的結(jié)果在所有的石墨烯范圍之中，可能是1+1.1之間的范圍，在平行的坐標(biāo)之中。

    我們看一下石墨烯膜，石墨烯的折疊可以朝各個(gè)方向，包括AFM的各種向折疊反射，也可以進(jìn)行對(duì)角線的對(duì)折。通過(guò)這樣的研究就有石墨烯從各個(gè)方向、各個(gè)角度折疊之間的詳細(xì)研究，就像折紙一樣，可以通過(guò)各個(gè)方向的重復(fù)和折疊。通過(guò)這樣的折疊就可以形成多層的石墨烯，把它范圍不斷擴(kuò)大之后會(huì)產(chǎn)生什么樣的特性？博士生的研究就涉及到這樣的主題。

    這是我們?cè)诩冦~箔上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，接下來(lái)也會(huì)在鎳箔上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在銅鎳111金屬箔上進(jìn)行石墨烯增長(zhǎng)的過(guò)程。比如說(shuō)我們看這三條曲線，關(guān)鍵溫度下降的時(shí)候可以看到不同的數(shù)據(jù)和變化。因?yàn)檫@樣的變化可能會(huì)產(chǎn)生漣漪反應(yīng)，包括在TEM和ADF-STEM之間都會(huì)產(chǎn)生這樣的漣漪反映，各種溫度增長(zhǎng)之間收縮比較顯著，壓縮率也會(huì)變化，收縮之后也就產(chǎn)生了聯(lián)箔效應(yīng)，這也就解釋了為什么石墨烯的折疊會(huì)有不同的性能，包括在不同溫度下的表現(xiàn)也有所差異。

    之后我們看一下單晶大面積、無(wú)折疊、單層的石墨烯，我們可以以非常大的尺寸，同時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)，我們使用的是eleven nation的方式，下面有氫氣，這樣的薄膜可以用這樣的方式在襯底逼出，可以獲得它。實(shí)驗(yàn)顯示我們可以重復(fù)使用這樣的襯底，一輪輪下來(lái)本身性質(zhì)不會(huì)變化，因此我覺(jué)得可以使用這樣的一個(gè)襯底幫助我們的生長(zhǎng)大面積石墨烯。所有的方向整體石墨烯在不同的位置，我們有非常緊密的數(shù)據(jù)。有時(shí)候可以看到?jīng)]有褶皺或者是折疊，這種可以看到非常大的優(yōu)勢(shì)，不僅可以形成單晶、片層間的石墨烯，而且是可以形成沒(méi)有折疊的石墨烯，石墨烯整片就可以使用，而且有非常一致性的行為表現(xiàn)。

    這里有一張幻燈片，之前提到過(guò)這張幻燈片。這里看到的就是銅箔片制備石墨烯夫婦，這是111單晶，在大區(qū)域是這樣的，一直是單晶111位置。單層石墨烯應(yīng)該非常熟悉拉曼黃金準(zhǔn)則，我們有外延、有單晶，同時(shí)還有高質(zhì)量的結(jié)果，大家可以從這個(gè)拉曼光譜上看到。這是因?yàn)橛墟嚨拇嬖谒杂羞@樣的情況。

    之前我提到過(guò)鎳和銅之間的比例，鎳的濃度進(jìn)行了調(diào)整，大面積AB堆疊石墨烯，同樣也是非常高質(zhì)量的，從測(cè)試結(jié)果就可以看到，包括TEM測(cè)試，這篇論文也已經(jīng)出版了。大概ABA60%的覆蓋率，石墨烯濃度升高就可以達(dá)到60%的覆蓋率。

    這里看到之前提到過(guò)的我們的研究。

    接下來(lái)轉(zhuǎn)換一個(gè)話題。跟大家談一下AB堆疊雙層石墨烯，可以生成單層的類(lèi)金剛石材質(zhì)或者是氟化類(lèi)金剛石的材質(zhì)。我們內(nèi)部有設(shè)備，可以看到我們有制備自己的樣本，有自己的繁漪室，我們用二氟化氙這個(gè)物質(zhì)，我們只是用中等溫度，大概40-60攝氏度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。印度的研究人員做了好幾輪的AB堆層雙層石墨烯的措施，黃博士也是做這個(gè)測(cè)試。我們做了很多次的合成，然后我們獲得了氟化類(lèi)金剛石。

    在這過(guò)程當(dāng)中我們的目標(biāo)就是C2F，C2F有不同其他的結(jié)構(gòu)，如果我們可以實(shí)現(xiàn)C2F，我們有X射線還有其他的設(shè)備和其他的方法來(lái)進(jìn)行制備。我們還進(jìn)行橫切面的實(shí)踐，最終制備出來(lái)的是F-diamane類(lèi)金剛石，它有片層間的間隔，之后會(huì)具體解釋。

    我們的同事做出這樣的結(jié)構(gòu)，大家可以看一下這個(gè)層間結(jié)構(gòu)。

    這是另外一篇文章，大家有興趣可以看一下這篇文章，在這里看到AB堆層雙層石墨烯，把這個(gè)結(jié)構(gòu)叫做金剛石和氫的結(jié)構(gòu)，不是雙層的結(jié)構(gòu)，甚至有三層結(jié)構(gòu)甚至更多層的結(jié)構(gòu)，可以叫做三層或者四層的diamane，這個(gè)過(guò)程中有我們的團(tuán)隊(duì)。這是外延多層石墨烯，兩層、三層甚至是十層，我們使用的是氫氣或者是氟化，只是在上層用氫氣或者是氟化。非常有意思，最上面這一層大概是十層，不是十一層，層數(shù)是十層，可以轉(zhuǎn)換金屬之間形成鍵合，兩層、三層，可以進(jìn)行外延生長(zhǎng)形成鍵合，銅111、鎳111或者是鈷0001，這還挺有意思的，我們想用這樣的襯底，是形成這樣的薄片之后才形成這樣的襯底，我鼓勵(lì)大家可以讀一下這個(gè)文章，這個(gè)文章和大家探討，堅(jiān)決鍵合，就是下面底部的片層間有鍵合的情況，我們發(fā)現(xiàn)里面有一些共價(jià)鍵的形成。

    F-diamane，這不是正常的順序，主要工作中進(jìn)行來(lái)回地測(cè)試，看一下可以獲得比較好的雙層樣本，也是用X射線方式進(jìn)行研究，之后李教授團(tuán)隊(duì)之間有人使用這個(gè)測(cè)試方法獲得這樣的圖片。我給大家看一下，我們通過(guò)進(jìn)行不錯(cuò)的氟化類(lèi)金剛石的結(jié)構(gòu)，可以獲得橫切面的樣本。經(jīng)過(guò)氟化之后可以看到碳層還有石墨烯層，包括氟化層。實(shí)際上是跟碳原子結(jié)合的，跟CF鍵合的，各個(gè)位置有CF鍵合情況。再看一下10001這個(gè)平面。CF鍵合平均值是1.62%，片層間的碳分離是2.06，這是立方金剛石的值，獲得了這樣的情況的結(jié)果。其實(shí)這也是我們觀察到的，F(xiàn)-diamane TEM已經(jīng)制備成了氟化類(lèi)金剛石薄膜，這里的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也顯示這樣的情況。我們有過(guò)濾的數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)還有模擬數(shù)據(jù)等等，都是驗(yàn)證了這一點(diǎn)，包括這里看到的圖像等等。

    另外，非常重要的，這里看到的是模擬的圖像，F(xiàn)FT，圖像上看到這個(gè)圖像，EO數(shù)據(jù)也模擬驗(yàn)證這個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，跟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合。這里非常支持的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是制備出了F-diamane TEM的結(jié)構(gòu)。

    接下來(lái)也是非常有意思的研究。希望可以制成ABC，ABAA三層沒(méi)有這樣的位置，沒(méi)有辦法形成片層間的鍵合，我們想制定ABA石墨烯，雙層石墨烯想轉(zhuǎn)化成為晶片，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中持有的是二氟化氙，確實(shí)形成了F-diamane，但是二層形成了F-diamane，三層只是單層的區(qū)域，三層區(qū)域在這個(gè)實(shí)驗(yàn)之后沒(méi)有形成F-diamane。我們覺(jué)得確實(shí)不會(huì)形成F-d，ABA沒(méi)有轉(zhuǎn)化成三層的F-diamane。

    接下來(lái)介紹一下FPM，感興趣可以讀一下這篇文章，我們之前選擇了氟而不是氫，氫氣是沒(méi)有FI光譜的，氫氣在XPS是同樣的峰值，跟CC是一樣的，也就是片層的CC鍵建成是一樣的，因此這也是為什么我們選擇氟，氟化也可以形成單層，我的同事之前發(fā)布的文章是在美國(guó)，還有F1、C1等等其他研究組也是使用的二氟化氙。其實(shí)我覺(jué)得這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)更加完滿了回復(fù)了實(shí)驗(yàn)，我們之前沒(méi)有在其他文獻(xiàn)上看到完整的其他氫氣研究或者是類(lèi)似的研究。在我們來(lái)說(shuō)CYI光譜上，這個(gè)鍵是在不同的位置。

    我們還有F1S區(qū)域進(jìn)行分析，我們用FPS的表面，同時(shí)還有旋轉(zhuǎn)氫角50度，正常角有50度的氫角，如果傾斜50度，這個(gè)樣本就在表面形成薄膜，對(duì)比的是滲透到金屬這一層，經(jīng)過(guò)氟化AB疊層雙層石墨烯仍然就在銅鎳111上，因此我們想是不是只有上層，是不是跟下面的這些金屬形成片層間的鍵合結(jié)構(gòu)？其實(shí)不是的。我們獲得了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，底部AB疊層石墨烯上有氟化作用。

    非常必要的移出表面層，我們這樣做了，并且對(duì)鎳進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，對(duì)氟也是有一定抵抗的。我們發(fā)現(xiàn)DRM也是可以從襯底之間分離出來(lái)的，我們可以看到這些峰值讓我們更加有興趣進(jìn)一步閱讀這些文章。我們?cè)诘仁街袑W(xué)到的，比如我們把這三個(gè)獨(dú)立樣本拿出來(lái)，在C樣本之間看到氟化不足，這是CPS值，C1S和F1S結(jié)合之后是26%-27%的值，A樣本之間可以看到氟不足的情況下達(dá)到32%的數(shù)值，我們也進(jìn)行了其他的分析。

    這張幻燈片看到我們可以通過(guò)這樣的方式在0度和50度的情況之下的對(duì)比值?？梢钥吹椒蛔闱闆r之下的對(duì)比值，可以幫助SB3之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在F-BLG之間顯示3.3的間隙。

    非常有趣的一個(gè)文章，在北大的一個(gè)同事發(fā)表的，他們非常也興趣來(lái)看一看從理論轉(zhuǎn)化為工程的可能性，是不是可以看一下拉伸力還有壓縮力的研究，看看單晶薄膜工程上的特性。

    最后，有一個(gè)非常有趣的可能性，通過(guò)石墨烯用到各種各樣的裝備上，比如說(shuō)成像、TEM包括電子上的折轉(zhuǎn)、講解都可以通過(guò)F-diamane實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然也是這樣的門(mén)檻，如果跨越這樣的門(mén)檻，特別是氟化的過(guò)程，可以找到石墨烯薄膜在各種設(shè)施之中的應(yīng)用，我們可以看到F-diamane和石墨烯之間的關(guān)聯(lián)，相信通過(guò)這樣的研究中未來(lái)可以找到非常廣泛的應(yīng)用，比如晶片的大小和石墨烯單單晶膜之間的關(guān)系，還有電子輻射等等雙層薄膜是不是可以幫助傳導(dǎo)，3.3的設(shè)施通過(guò)計(jì)算更了解他們的間隙代系，一旦了解這些相信對(duì)未來(lái)電子設(shè)備發(fā)展帶來(lái)比較大的影響。

    最后看一下團(tuán)隊(duì)的照片，這是幾年前冬季的時(shí)候在巍山、釜山所拍的一些照片。蔚山氣候非常好，晴朗的天氣非常多。

    以上就是我的報(bào)告，謝謝各位，很高興今天有這樣一個(gè)機(jī)會(huì)向各位呈現(xiàn)我們?cè)谑┓矫娴难芯?，也希望上海這次會(huì)議取得成功，謝謝各位。

    朱宏偉：感謝Ruoff教授做的報(bào)告。下一位報(bào)告是來(lái)自中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的李義春博士，他也是聯(lián)盟的秘書(shū)長(zhǎng)，給我們做報(bào)告。報(bào)告題目：石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，更新的題目是石墨烯近十年的現(xiàn)狀和未來(lái)的趨勢(shì)。

    李義春：各位老師和各位代表，大家上午好！非常高興能和大家再次見(jiàn)面，在光伏大會(huì)石墨烯論壇再次一起分享石墨烯在光伏領(lǐng)域應(yīng)用的最新進(jìn)展情況。聽(tīng)林老師介紹，今年大會(huì)爆發(fā)性的反彈也好、增長(zhǎng)也好，我覺(jué)得得益于中國(guó)的雙碳戰(zhàn)略，中國(guó)也是全球最大光伏產(chǎn)能?chē)?guó)家，同時(shí)現(xiàn)在又變成了光伏的產(chǎn)業(yè)最大市場(chǎng)，一個(gè)是市場(chǎng)、一個(gè)是產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)新都成為了引領(lǐng)，這也是光伏整個(gè)發(fā)展，以前也是在國(guó)外，現(xiàn)在中國(guó)成為主導(dǎo)全球大國(guó)，也激勵(lì)石墨烯產(chǎn)業(yè)五年、十年后也能迎來(lái)這樣的一個(gè)盛況。

    現(xiàn)在來(lái)說(shuō)，中國(guó)的石墨烯材料也是在引領(lǐng)，只不過(guò)規(guī)模各方面情況，因?yàn)椴攀?，不到時(shí)候，可能二十年、三十年會(huì)有這么一天，首先我代表石墨烯材料技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟向本次大會(huì)的召開(kāi)表示熱烈的祝賀，同時(shí)，感謝大會(huì)組委會(huì)一直把石墨烯作為戰(zhàn)略前沿的方向布局。隨著現(xiàn)在光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)創(chuàng)新的需求越來(lái)越多，同時(shí)論壇在光伏產(chǎn)業(yè)的背景下在大會(huì)上也越來(lái)越受到重視，雖然市場(chǎng)大、產(chǎn)業(yè)大，但是壓力也大，創(chuàng)新的壓力也大，從現(xiàn)在的發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)說(shuō)，石墨烯越來(lái)越在這方面有一定的應(yīng)用。下面跟大家分享一下石墨烯在光伏應(yīng)用的一些情況。

    題目是：全球石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展十年回顧，今年是石墨烯聯(lián)盟成立的十周年，2013年7月13日在北京成立，今年也是十年。石墨烯產(chǎn)業(yè)走過(guò)的十年也是經(jīng)過(guò)了前期的探索實(shí)驗(yàn)室到現(xiàn)在逐漸開(kāi)始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)界，從產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要這么一個(gè)時(shí)間來(lái)進(jìn)行深入。

    從全球發(fā)展情況來(lái)看，創(chuàng)新還是歐盟，歐盟從2013年開(kāi)始啟動(dòng)旗艦計(jì)劃，歐盟一直是在創(chuàng)新發(fā)展中投入最多的。同時(shí)印度也開(kāi)始重視，他們?nèi)ツ暌渤闪⒘耸﹦?chuàng)新計(jì)劃，投入了7.32億人民幣，類(lèi)似于在塔塔鋼鐵方面也投入了很多。馬來(lái)西亞也建立了實(shí)驗(yàn)室。在全球領(lǐng)域重點(diǎn)還是歐盟。今年旗艦計(jì)劃到期之后又繼續(xù)啟動(dòng)，從旗艦計(jì)劃進(jìn)展中重點(diǎn)發(fā)力啟動(dòng)旗艦計(jì)劃第二期。從歐盟的研發(fā)發(fā)展制備來(lái)說(shuō)，因?yàn)闅W盟對(duì)一些法規(guī)限制，石墨烯主要產(chǎn)量規(guī)模達(dá)到噸級(jí)，未來(lái)隨著市場(chǎng)發(fā)展情況可以達(dá)到100噸和1000噸的級(jí)別。從應(yīng)用角度來(lái)說(shuō)主要是在能源、儲(chǔ)能與復(fù)材、電子和光電子、健康、醫(yī)藥與傳感等方面發(fā)力。

    從全球石墨烯專利來(lái)看重點(diǎn)是在應(yīng)用，石墨烯從前期制備來(lái)說(shuō)已經(jīng)日漸成熟，只不過(guò)是怎么樣能品質(zhì)更好、成本最低，核心是應(yīng)用，怎么樣把石墨烯的應(yīng)用通過(guò)石墨烯的應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生很大的技術(shù)上突破，全球的重點(diǎn)還是在這。

    看一下中國(guó)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)。專利在全球占了72%，中國(guó)總體產(chǎn)量達(dá)到1.8萬(wàn)噸，薄膜產(chǎn)能達(dá)到74.萬(wàn)平方米。市場(chǎng)規(guī)模2022年達(dá)到了160億，中國(guó)已經(jīng)成為全球薄膜產(chǎn)業(yè)的廣泛應(yīng)用。從創(chuàng)新來(lái)說(shuō)可以說(shuō)跟全球并跑，但是創(chuàng)新投入是歐洲比較多，產(chǎn)業(yè)投入中國(guó)比較多，中國(guó)主要是靠民間投資而不是政府。

    我們一個(gè)非常大的喜訊，我們國(guó)家石墨烯創(chuàng)新重力獲批，這是大家共同努力的結(jié)果，這是我們聯(lián)盟核心單位，30多家核心單位組建了石墨烯創(chuàng)新中心有限公司，通過(guò)這個(gè)公司申報(bào)國(guó)家的創(chuàng)新中心，這是聯(lián)盟的大事。這個(gè)創(chuàng)新中心重點(diǎn)是解決4級(jí)到7級(jí)重點(diǎn)工程化的階段問(wèn)題。前期基礎(chǔ)研究類(lèi)的由高校和研究機(jī)構(gòu)，工程方面失敗可能比較多，這塊是由創(chuàng)新中心完成，到產(chǎn)業(yè)化階段交給企業(yè)完成。

    總的投入來(lái)說(shuō)，國(guó)家工信部在全國(guó)布局了幾十家創(chuàng)新中心，支持份額最多是2個(gè)億，也有1個(gè)億的，我們達(dá)到了最高，工信部支持2個(gè)億。寧波和浙江省匹配支持3個(gè)億，加上股東單位一起支持，這也是石墨烯經(jīng)過(guò)十年的努力，終于結(jié)成正果，讓國(guó)家看到了這個(gè)情況，也是積極支持。

    創(chuàng)新中心運(yùn)作模式是“聯(lián)盟+公司”，公司是聯(lián)盟組建單位的主要公司，聚焦研發(fā)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，金盯科技發(fā)展前沿，著力解決跨行業(yè)、跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的關(guān)鍵共性技術(shù)難題，以及提升石墨烯產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的創(chuàng)新能力。這一塊主要依靠聯(lián)盟單位，我們?cè)僖M(jìn)完成。同時(shí)，聯(lián)盟負(fù)責(zé)行業(yè)服務(wù)，滿足上下游的需求。

    協(xié)同創(chuàng)新，石墨烯在好多國(guó)家和地區(qū)都有創(chuàng)新中心，我們國(guó)家的創(chuàng)新中心是開(kāi)放式的，我們跟地方聯(lián)合共建，作為石墨烯分中心共同推動(dòng)，因?yàn)槭┑膽?yīng)用領(lǐng)域很多，必須接地氣，結(jié)合當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)發(fā)展，把好的石墨烯應(yīng)用到當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)當(dāng)中，也更方便石墨烯的產(chǎn)業(yè)化得到一定。

    同時(shí)加強(qiáng)國(guó)際合作，現(xiàn)在石墨烯領(lǐng)域，特別是歐洲在國(guó)際發(fā)展最多，涉及的國(guó)家也多，所以我們構(gòu)建全球石墨烯合作共同體，推動(dòng)石墨烯具體項(xiàng)目進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。

    我們20家常務(wù)理事，同時(shí)還有會(huì)員單位60家，還有聯(lián)盟的情況。專門(mén)成立了中歐合作石墨烯創(chuàng)新中心，這個(gè)中心也是非常國(guó)際化的，聘請(qǐng)了石墨烯全球智庫(kù)負(fù)責(zé)人，在全國(guó)有一個(gè)智庫(kù) Metalgrass，有幾萬(wàn)會(huì)員，作為我們中心，主要任務(wù)就是幫我們篩選一些石墨烯好的技術(shù)和效果推進(jìn)到中國(guó)，所以我們聯(lián)盟整個(gè)是技術(shù)全球并購(gòu)，產(chǎn)業(yè)全球整合。

    我們已經(jīng)聯(lián)盟了14家國(guó)家地區(qū)的27家石墨烯進(jìn)行創(chuàng)新合作，同時(shí)跟國(guó)內(nèi)多個(gè)地方政府搭建石墨烯產(chǎn)業(yè)平臺(tái)，參加了4個(gè)國(guó)家級(jí)石墨烯產(chǎn)業(yè)示范基地，一個(gè)國(guó)家級(jí)制造基地，還有兩個(gè)省級(jí)的。

    歐盟石墨烯旗艦計(jì)劃專門(mén)設(shè)立了能源與儲(chǔ)能兩個(gè)工作組，開(kāi)展石墨烯在儲(chǔ)能與新能源發(fā)電方面的研究和布局。儲(chǔ)能工作組有石墨烯的鋰離子電池等等。新能源也是瞄準(zhǔn)新一代的光伏電池，氫燃料也在布局，包括鈣鈦太陽(yáng)能等等方面布局。

    同時(shí)，歐盟在石墨烯春能產(chǎn)業(yè)化方面有三方面的力量，第一個(gè)是旗艦計(jì)劃，第二個(gè)是大型企業(yè)和旗艦計(jì)劃合作，第三個(gè)是從自身發(fā)展石墨烯的創(chuàng)新型公司。歐盟石墨烯旗艦計(jì)劃2019年投資了9200萬(wàn)歐元推出了11個(gè)先鋒項(xiàng)目。博世為代表的企業(yè)也是在歐洲的大型企業(yè)，石墨烯的企業(yè)也都得到了融資等等支持。

    美國(guó)在這方面也在進(jìn)行發(fā)力，包括石墨烯、儲(chǔ)能，當(dāng)然有美國(guó)能源部、太空總署和國(guó)防部等等的支持，在石墨烯產(chǎn)業(yè)方面也有大型企業(yè)進(jìn)行布局。

    日本工業(yè)界也在往這方面發(fā)力，特別是電池，主要是一些企業(yè)在進(jìn)行研究。

    韓國(guó)也是在固態(tài)電池方面的研究，也在推進(jìn)企業(yè)化元器件。

    我們國(guó)內(nèi)也都在做，同時(shí)聯(lián)盟自己的企業(yè)在鉛酸電池里得到了很大的應(yīng)用，現(xiàn)在還有幾家在謀劃上市。我們很多企業(yè)都發(fā)展得很好。

    基本現(xiàn)在大致的情況，我覺(jué)得隨著大家在光伏領(lǐng)域市場(chǎng)越大、企業(yè)越多，競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的情況下，石墨烯作為新的材料、新的技術(shù)，以后必將在這方面讓大家引起越來(lái)越多的重視，同時(shí)也能得到各方面的關(guān)注。

    今天就分享到這，在此預(yù)祝本次大會(huì)取得圓滿成功。

    林承楨：下一階段是“石墨烯+信息+智能”之間的發(fā)展。有兩位教授。一位是清華大學(xué)的集成電路學(xué)院，一個(gè)是浙江大學(xué)的信息電子工程學(xué)院，我們石墨烯要考慮如何實(shí)現(xiàn)碳基的發(fā)展，這是很重要的前沿方向。首先請(qǐng)浙江大學(xué)林時(shí)勝教授做講演。

    林時(shí)勝：非常感謝林老師的介紹，這是第七屆石墨烯在光伏會(huì)議上的露面，我本人來(lái)自浙江大學(xué)，我跟朱宏偉老師還有林承楨主席也參加這個(gè)會(huì)議好多年，可能看起來(lái)現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有特別多的人，但是我覺(jué)得這個(gè)事情還是很重要的，我從PPT里給大家介紹一下為什么重要。

    這個(gè)PPT報(bào)告的題目是關(guān)于石墨烯、水和半導(dǎo)體，這是浙大的宣傳。因?yàn)橐咔橥Ａ舜蟾艃赡陼r(shí)間，回到2021年的PPT，那個(gè)時(shí)候我發(fā)表了一個(gè)演講，那個(gè)演講：重估一切價(jià)值。剛才看到了李義春主席介紹中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的一系列創(chuàng)新，2010年我在英國(guó)曼斯頓大學(xué)待了不久的時(shí)間，跟海姆教授一起搞石墨烯的光譜，拉曼光譜，后面回國(guó)自己搞石墨烯的發(fā)電。剛才徐參也說(shuō)了，中國(guó)的技術(shù)大部分都是來(lái)自于國(guó)外的，所有的中學(xué)教材、小學(xué)教材上面科學(xué)家的名字都特別難記，現(xiàn)在我們的科學(xué)家法拉第小時(shí)候念起來(lái)也有點(diǎn)別扭，這正是中國(guó)的現(xiàn)狀，別看得會(huì)議有很多的聽(tīng)眾來(lái)，但是我們所有的技術(shù)全部是老外搞的。這個(gè)時(shí)候應(yīng)該深刻的反思，我們中國(guó)的科技在世界貢獻(xiàn)到底在哪？我們石墨烯是跟著別人的石墨烯進(jìn)行資源復(fù)制，還是從源頭進(jìn)行創(chuàng)新？這是我過(guò)去12年一直思考的一個(gè)問(wèn)題。我們做研究的人力量很微薄，但是我們希望這個(gè)思想有啟發(fā)意義。

    2021年啟發(fā)了一點(diǎn)思想，怎么從分子層面重新審視發(fā)電。太陽(yáng)能電池嚴(yán)格意義來(lái)講就是光子與半導(dǎo)體內(nèi)建電場(chǎng)的作用，我們自己創(chuàng)建了一個(gè)命題叫動(dòng)態(tài)二極管，利用機(jī)械力的量子作用與半導(dǎo)體內(nèi)建電場(chǎng)作用，后面拓展到水分子的作用，利用石墨烯來(lái)進(jìn)行發(fā)電。這是2021年的報(bào)告。

    今天帶來(lái)一個(gè)新思想，你有沒(méi)有想過(guò)太陽(yáng)能電池除了硅以外，今天來(lái)講的新材料，我很少出來(lái)開(kāi)會(huì)，基本兩年一次，因?yàn)槲矣X(jué)得很無(wú)聊，人家來(lái)了一個(gè)人工智能我們就加智能，來(lái)個(gè)新材料就加新財(cái)來(lái)，變成了我們是無(wú)頭蒼蠅，我們是顯示器，CPU永遠(yuǎn)是人家的。這樣的結(jié)果導(dǎo)致我們從來(lái)不進(jìn)行大的提問(wèn)，今天我斗膽問(wèn)一下在座專家也好、太陽(yáng)能的從業(yè)人員也好，你有沒(méi)有想過(guò)為什么一定要用硅或者是砷化鎵？這里面我們講一個(gè)大的邏輯，從月球看地球，可能幾十億年前都沒(méi)怎么變過(guò)，但我們?nèi)タ次⒂^發(fā)現(xiàn)有很大變化，而且這個(gè)大的變化在近幾百年發(fā)生的。怎么發(fā)生？很簡(jiǎn)單，人類(lèi)干了一件什么事情？煤礦在蒸汽時(shí)代被挖出來(lái)，這是俄羅斯的煤礦圖。挖出來(lái)以后蒸汽汽車(chē)跑起來(lái)了，工業(yè)文明有了。后來(lái)到煤礦發(fā)電，造成我們現(xiàn)在講的碳中和、碳達(dá)峰。煤礦在原始地球里是二氧化碳，二氧化碳是經(jīng)過(guò)雨水落下來(lái)吸收到地里面，后來(lái)是由于生命的出現(xiàn)造就了煤礦，因?yàn)橹参锇讯趸歼M(jìn)行光合作用吸收了。

    馬斯克提過(guò)一個(gè)很深刻的問(wèn)題，做過(guò)很深刻的討論，ChatGPT或者是人工智能是不是用來(lái)取代人的？我們碳材料的出現(xiàn)用我的理解就是來(lái)干太陽(yáng)能的，就是提供一棵新的樹(shù)，生命的出現(xiàn)，誕生煤礦，降低空間中的二氧化碳，我覺(jué)得碳材料的出現(xiàn)從某種意義上，從大的垃圾架構(gòu)上有助于太陽(yáng)電池的技術(shù)革新，真正做到節(jié)能減排。

    我經(jīng)常思想大的邏輯，我覺(jué)得這么一個(gè)大的邏輯下是可以形成閉環(huán)的，因?yàn)槿祟?lèi)的進(jìn)化是逐級(jí)的，原來(lái)碳循環(huán)是這么一個(gè)循環(huán)，后來(lái)加了一棵樹(shù)進(jìn)行循環(huán)，加了一個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行閉環(huán)，太陽(yáng)能電池下一步是什么？碳材料把太陽(yáng)能電池效率進(jìn)一步提升。

    新材料不是寬泛的“新材料+”，為什么講了這么多年到現(xiàn)在還沒(méi)有產(chǎn)業(yè)化？我覺(jué)得很大原因是科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界嚴(yán)格意義上脫鉤了，剛才講的都是關(guān)于怎么長(zhǎng)石墨烯，長(zhǎng)了也不知道有沒(méi)有用。有些搞基礎(chǔ)物理研究石墨烯電子當(dāng)中怎么跑，確實(shí)跑出了一些量子行為，但是產(chǎn)業(yè)界關(guān)心的是什么？剛才我提到的邏輯閉環(huán)，怎么樣把這個(gè)效率提起來(lái)，這兩個(gè)邏輯怎么連在一起？通過(guò)這個(gè)東西可以連在一起，把石墨烯半導(dǎo)體放在一起。聽(tīng)眾就會(huì)問(wèn)，你這不是很傻嗎？誰(shuí)都知道可以放在一起。這放在一起是有深刻的物理內(nèi)涵的，石墨烯中熱載流體的壽命可以達(dá)到100ps，但是石墨烯和半導(dǎo)體之間的載流子躍遷是飛秒量級(jí)，這樣意味著光子變成電子以后有足夠長(zhǎng)的時(shí)間轉(zhuǎn)化成電輸出到能源端，這樣把大的邏輯閉環(huán)形成了。

    也就是說(shuō)，石墨烯變成一個(gè)熱載流子，這個(gè)熱載流子在傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池當(dāng)中來(lái)不及變成電，就變成熱了，我們把這部分熱能量收集起來(lái)，不要小看這一部分，這一部分大概有30%，1000瓦可以有300瓦轉(zhuǎn)變?yōu)殡姟Ｓ腥苏f(shuō)石墨烯論壇已經(jīng)存在七年了，石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和海姆發(fā)明石墨烯已經(jīng)很多年了，為什么到現(xiàn)在還在搞基礎(chǔ)研究？因?yàn)檫€有很大的一點(diǎn)，我們的產(chǎn)業(yè)界不大相信教授的忽悠，覺(jué)得你們的忽悠太不實(shí)在了，不敢拿出這條產(chǎn)線讓你搞實(shí)驗(yàn)，但創(chuàng)新的力量是很大的，我很贊同徐參的說(shuō)法，科學(xué)家要有武將精神，搞事情一定要在產(chǎn)線上搞。

    我們那時(shí)候搞了什么事情？石墨烯和砷化鎵弄在一起，調(diào)控石墨烯的費(fèi)率能級(jí)，效率達(dá)到18.5%，這也是厘米級(jí)的器件。通過(guò)模擬證明單級(jí)效率可以達(dá)到25%，委員費(fèi)米能級(jí)，石墨烯調(diào)控的傳統(tǒng)半導(dǎo)體可以調(diào)控到費(fèi)米能級(jí)，我們學(xué)術(shù)界關(guān)心的永遠(yuǎn)是把兩個(gè)二維材料擱在一起，發(fā)百分之一點(diǎn)幾的電，但是產(chǎn)業(yè)界又覺(jué)得離我們產(chǎn)業(yè)有點(diǎn)遙遠(yuǎn)。那個(gè)時(shí)候通過(guò)自己課題組的經(jīng)費(fèi)，堅(jiān)持做這個(gè)事情，這個(gè)文章2023年的。

    剛才說(shuō)的邏輯閉環(huán)，通過(guò)量子效率，右上角這個(gè)圖可以看到波長(zhǎng)在400納米的時(shí)候把800納米的時(shí)候EQE要大，傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池都是反著來(lái)的，足以論證石墨烯當(dāng)中一個(gè)光子，剛才說(shuō)變成電子以后，通過(guò)電子相互作用可以變成多個(gè)電子，這就是石墨烯當(dāng)中的多激子效用，這就把太陽(yáng)能的邏輯連在一起，星星之火可以燎原，這一點(diǎn)，包括跟幾個(gè)太陽(yáng)能上市公司董事長(zhǎng)講，我們絕對(duì)是經(jīng)得起考驗(yàn)的，我們到他們的產(chǎn)線上做實(shí)驗(yàn)，很多人都圍過(guò)來(lái)，說(shuō)有這么神奇的技術(shù)？徐參講得好，討論哲學(xué)，我講了一句話，什么是中國(guó)問(wèn)題？我說(shuō)，“恨你有，顯你無(wú)”，東北話就是嫉妒心賊強(qiáng)。但是我們依然要勇闖高峰，我們這個(gè)小組十幾個(gè)年把這個(gè)效率干到了20以上，石墨烯跟砷化鎵的太陽(yáng)能電池，包括在產(chǎn)線上也確實(shí)提升了太陽(yáng)能電池的效率，這個(gè)產(chǎn)線是統(tǒng)計(jì)效率，正兒八經(jīng)的統(tǒng)計(jì)效率，這個(gè)技術(shù)是有展望的。

    我們經(jīng)常講，這個(gè)老外，在座也有外國(guó)朋友，為什么叫老外？可能外國(guó)人看起來(lái)比較老，我也理解，有時(shí)候人長(zhǎng)高了就看起來(lái)比較老。老外反過(guò)來(lái)講對(duì)我們太陽(yáng)能電池的評(píng)價(jià)是很高的，非常高。

    但是石墨烯太陽(yáng)能電池遠(yuǎn)沒(méi)有鈣鈦太陽(yáng)能電池那么火，我很納悶，石墨烯有個(gè)優(yōu)點(diǎn)是物理上優(yōu)勢(shì)，第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是很穩(wěn)定。我不講其他二維材料，我雖然也做了一些二維材料的研究。某種意義上來(lái)講，我們剛才講的邏輯，利用太陽(yáng)能的光子特性跟石墨烯半導(dǎo)體電場(chǎng)獨(dú)體物理創(chuàng)造了一個(gè)效率提升。反過(guò)來(lái)講，能否利用機(jī)械力的量子行為？我們也做一些工作，這些工作也在走向產(chǎn)業(yè)化。剛開(kāi)始很簡(jiǎn)單，水滴在石墨烯上滑動(dòng)，那個(gè)時(shí)候指出來(lái)，由于這個(gè)襯底跟石墨烯存在費(fèi)米能級(jí)差，所以這個(gè)水分子會(huì)極化，這是中科大力學(xué)系幫我們做的模擬，水其實(shí)是極化的，但是流動(dòng)的時(shí)候有空間的建立和消失，所以是去極化的過(guò)程，這樣來(lái)發(fā)電。

    那個(gè)時(shí)候就給浙江大學(xué)，120周年校慶的時(shí)候做了一個(gè)宣傳，“一滴水可以點(diǎn)亮燈泡”，確實(shí)現(xiàn)在已經(jīng)做到了，水在石墨烯上流動(dòng)就可以點(diǎn)亮燈泡。

    有一個(gè)問(wèn)題，向左流動(dòng)和向右流動(dòng)不一定，所以集成化的時(shí)候有問(wèn)題，會(huì)抵消掉，所以我們又搞了一個(gè)發(fā)明，基本就是一個(gè)半導(dǎo)體一個(gè)石墨烯兩個(gè)材料放在一起，中間水在流動(dòng)，這樣流動(dòng)的時(shí)候，左動(dòng)、右動(dòng)發(fā)電方向一樣，這也是全球第一個(gè)提出來(lái)的。我們做最大的創(chuàng)新永遠(yuǎn)是無(wú)中生有，如果是跟隨式創(chuàng)新再搞三十年，中國(guó)的技術(shù)仍然落后，這是非常明確的，沒(méi)有任何反駁余地，因?yàn)樵搭^不在自己手上。

    根據(jù)這件事情我們還搞了風(fēng)力發(fā)電機(jī)，傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)速度慢了發(fā)不了電，一定要轉(zhuǎn)速夠快，內(nèi)蒙古有很多風(fēng)力發(fā)電，就是要巨大的葉片，外面看著轉(zhuǎn)得很慢，但是里面很塊。但是我們這個(gè)發(fā)電機(jī)可以發(fā)10個(gè)毫安的電，它是非常小型的發(fā)電機(jī)，這樣嘗試集成。

    里面講石墨烯的一個(gè)好處，也是剛才提到的石墨烯的熱電子，石墨烯耦電子合發(fā)出能量之后不會(huì)快速損失，所以電壓會(huì)大于費(fèi)米能級(jí)差，可以發(fā)出十來(lái)伏的電，串起來(lái)就是十幾伏，這是遠(yuǎn)大于硅的費(fèi)米能級(jí)差的，這也是石墨烯的好處，也就是集成時(shí)候的液壓有考慮。我們做了一個(gè)系統(tǒng)性的工作，把它集成化。

    最后給各位專家朋友匯報(bào)的進(jìn)展。第三個(gè)無(wú)中生有的事情，我們用水做光電傳感，傳統(tǒng)的光電傳統(tǒng)一般都是液體，怎么做到？也是基于剛才的思想，既然光子可以跟電子耦合，既然機(jī)械力也可以和電子耦合，能否把光變成機(jī)械力再變成電子？我們做了這樣的事情，水反轉(zhuǎn)的速度是費(fèi)米級(jí)別的，光子過(guò)來(lái)激發(fā)載流子出現(xiàn)，激發(fā)極化的水載流子瞬間產(chǎn)生極化電流，這個(gè)響應(yīng)是非?？斓?，可以達(dá)到飛秒級(jí)別的響應(yīng)，這在做快速光電器上很有用。我們第一次用P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體中間加水過(guò)濾，我們進(jìn)一步想把它搞成一個(gè)圖像傳感芯片，用液體做圖像傳感芯片，聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)瘋狂，但是越瘋狂越好玩。

    希望未來(lái)石墨烯跟三代半導(dǎo)體有一些開(kāi)創(chuàng)性的工作，目前我跟華創(chuàng)光電做了一個(gè)EQE55%的藍(lán)光LED。除了這些，創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)新是一起的，我從回國(guó)做了創(chuàng)辦了一家公司，借這個(gè)機(jī)會(huì)給各位同行和各位朋友介紹一下。

    這是我們自己開(kāi)發(fā)的石墨烯產(chǎn)片，這是宏觀的石墨烯，一片片組裝起來(lái)的。這個(gè)石墨烯性能很好，可以跟單層相媲美。我們有好幾個(gè)產(chǎn)品，而且這個(gè)產(chǎn)品里面的石墨烯中遠(yuǎn)紅外是經(jīng)過(guò)國(guó)家檢測(cè)的，也有各種形態(tài)，包括腰帶、枕頭。這里就給專家們稍微用點(diǎn)時(shí)間匯報(bào)一下。

    我們做了一個(gè)很瘋狂的事，為什么？有客戶反饋說(shuō)這個(gè)石墨烯圍巾、腰帶很舒服，我后來(lái)跟浙大原來(lái)校長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)，他們國(guó)腦電波，這個(gè)舒服要用物理表達(dá)，腦電波里面的α波就是物理表達(dá)，大作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的α波、CT波。我們可以讓Alpha增加的品素增加兩倍多，這是我個(gè)人認(rèn)為非常有趣的事情。這相當(dāng)于青蒿素的作用一樣，中遠(yuǎn)紅外線是跟腦電波進(jìn)行關(guān)聯(lián)的，具體分子層面機(jī)理還不清楚，但是這個(gè)結(jié)果經(jīng)過(guò)多次確認(rèn)，很有趣。而且跟邵逸夫醫(yī)院有合作，它有睡眠中心，我們經(jīng)過(guò)測(cè)試確實(shí)有作用，這個(gè)事情跟諾貝爾獎(jiǎng)二維材料研究院共同發(fā)表了論文。

    借這個(gè)大會(huì)的機(jī)會(huì)，我發(fā)現(xiàn)剛才徐參78歲，他講話的激情比我更高，所以我現(xiàn)在這個(gè)嗓子提到很高，生怕自己聲音太小。歡迎各位專家有機(jī)會(huì)訪問(wèn)浙大、訪問(wèn)杭州。我剛才講的石墨烯提升太陽(yáng)能電池的效率，石墨烯用于發(fā)電，用于光電傳感都是走在產(chǎn)業(yè)化的邊緣。我記得2021年的時(shí)候我講完有很多產(chǎn)業(yè)基金的人給我名片，我這個(gè)人是比較直接的，如果你想?yún)⑴c這個(gè)環(huán)節(jié)，我覺(jué)得很好，其次，如果有太陽(yáng)能公司愿意開(kāi)辟一條線專門(mén)搞這個(gè)事，我覺(jué)得是有遠(yuǎn)見(jiàn)有卓識(shí)的，可以馬上做起來(lái)。再次感謝林主席和朱教授多年來(lái)的組織和支持，我覺(jué)得科研的文化很重要，要保持開(kāi)放、保持包容。我們有時(shí)候往往是非常聰明的腦袋，但往往不敢去說(shuō)出來(lái)。我今天充當(dāng)了一下顯示器，把我們的想法說(shuō)出來(lái)。

    謝謝各位專家。

    林承楨：剛才林時(shí)勝的講演非常重要，要有創(chuàng)新。今天電子報(bào)的首席記者到會(huì)，電子報(bào)本身就是推動(dòng)創(chuàng)新的，徐記者對(duì)我們這來(lái)也是對(duì)我們會(huì)議最大的支持。我們剛才講關(guān)于碳邏輯的思維，在這個(gè)思維上引發(fā)了一系列的想法，而這些都是非常重要的。今天會(huì)議也帶來(lái)了一些創(chuàng)新方面的書(shū)，希望大家討論的環(huán)節(jié)大家提問(wèn)，我們將向提問(wèn)者贈(zèng)送一本這樣的書(shū)。這書(shū)一共有三冊(cè)，但數(shù)量有限。

    下面請(qǐng)清華大學(xué)集成電路學(xué)院，任天令教授，主題：石墨烯傳感器與智能應(yīng)用。

    任天令：非常感謝林老師剛才的介紹，也非常感謝朱老師的邀請(qǐng)有機(jī)會(huì)跟大家交流學(xué)習(xí)。

    借這個(gè)機(jī)會(huì)跟大家探討一下，石墨烯在傳感和相關(guān)應(yīng)用中的例子，大家有任何問(wèn)題也歡迎大家交流探討。分以下幾個(gè)方面。

    一，就這個(gè)主題進(jìn)行簡(jiǎn)要背景介紹。

    二，結(jié)合我在清華團(tuán)隊(duì)做的一些工作，聲學(xué)方面的應(yīng)用

    三，面向心電的應(yīng)用。

    四，簡(jiǎn)要總結(jié)。

    一、石墨烯是非常重要的體系，今天介紹的主題和一個(gè)形態(tài)非常相關(guān)，柔性智能。如果提到類(lèi)似于電子皮膚或者是智能形態(tài)，這是一個(gè)大家非常受關(guān)注的主題，同時(shí)又是非常具有應(yīng)用色彩的領(lǐng)域。如果我們把它追溯一下，也許可以從上世紀(jì)70年代開(kāi)始，特別是在做智能機(jī)器的事情，包括自動(dòng)化、機(jī)器人等等被社會(huì)高度看重，作為起點(diǎn)。但是，毫無(wú)疑問(wèn)，我們要用一些新的技術(shù)作為支持才能滿足預(yù)期，所以會(huì)有很多新的形態(tài)，包括不能是硬邦邦的形態(tài)，要有柔性智能形態(tài)支撐智能機(jī)器。

    2000年前后也有一些重要的推手，比如電影的形態(tài)，包括《終結(jié)者》等等類(lèi)似電影的形態(tài)也在推波助瀾這個(gè)事情。特別是2000年初，隨著一系列新技術(shù)的產(chǎn)生，對(duì)一系列剛才提到的智能柔性的體系有了很多新的支撐力。比如說(shuō)，今天所介紹的重要主題之一，依托石墨烯新型納米電子材料體系做應(yīng)用，在那個(gè)時(shí)段做了一個(gè)很好地結(jié)合。之后有很多的工作在國(guó)際上呈現(xiàn)出來(lái)。

    一項(xiàng)材料也好、技術(shù)也好生命力有科學(xué)方面的，也有純研究興趣方面的。另外，它能對(duì)世界，能對(duì)人做什么樣的貢獻(xiàn)是非常重要的。我們也知道，最近三年世界受重大醫(yī)療健康的事件影響非常顯著，新冠疫情等等。這里面關(guān)注的核心要點(diǎn)，人健康信息本身。之前往往采用一些比較經(jīng)典或者傳統(tǒng)的場(chǎng)景或者是手段支撐對(duì)人信息的監(jiān)測(cè)，一系列的儀器設(shè)備，還有一些場(chǎng)景，包括去查體也好，到醫(yī)院里面。

    所有的信息歸類(lèi)不外乎兩大類(lèi)，一類(lèi)是生化類(lèi)的信息，比如去查體，早上要空腹驗(yàn)血之類(lèi)的，另外是物理類(lèi)大類(lèi)信息，包括脈搏是否可以，新冠檢測(cè)有非常重要的起點(diǎn)，體溫是不是正常，這都是屬于物理參量。圍繞這些人的健康信息參數(shù)監(jiān)測(cè)是越來(lái)越受關(guān)注的技術(shù)以及應(yīng)用的方向，今天我們會(huì)結(jié)合這些背景進(jìn)行。

    石墨烯是非常重要的主題，我相信不論朱老師還是林老師等等都做得非常好。不是因?yàn)榕既婚g碰到用到它，而確實(shí)是石墨烯納米電子體系從底層具有一系列的優(yōu)異特性，支撐一系列器件或者是芯片的需求。

    我今天的交流中側(cè)重智能傳感方面。我們要想利用它一系列特性，首先想如何實(shí)現(xiàn)制成，特別是結(jié)合一系列的應(yīng)用需求。當(dāng)然有很多方法，從誕生開(kāi)始，包括機(jī)械類(lèi)、化學(xué)類(lèi)等等。這些年來(lái)我們嘗試用了一種方法，就是激光直寫(xiě)的方式實(shí)現(xiàn)石墨烯面向一系列應(yīng)用的制成。這里交流的制成不只是可以獲得石墨烯體系本身，同時(shí)可以出現(xiàn)預(yù)期器件的結(jié)構(gòu)，而且還可以做一系列的功能調(diào)控，這也是給大家交流的特點(diǎn)?；诖?，這些年基于應(yīng)用背景做一些應(yīng)用，大家看到第三個(gè)圖，這里包括了一系列今天交流的傳感器件類(lèi)別，也包括其他類(lèi)別，包括存儲(chǔ)或者是光電的類(lèi)別。它是一個(gè)很有效率的方式，剛才也說(shuō)了一點(diǎn)，基于此甚至可以構(gòu)建一些智能的系統(tǒng)。今天摘出了一些代表性的例子，剛才給大家講了兩個(gè)，它的應(yīng)用可以涉及很多。這是今天給大家交流的一些事例，也是結(jié)合清華初步做的工作。包括跟聲學(xué)相關(guān)以及其他重要的聲力參量、心電系統(tǒng)。

    二、介紹一下聲學(xué)方面的應(yīng)用例子。

    如果拿人來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的社會(huì)主體還是人，我們是人類(lèi)社會(huì)，人與這個(gè)社會(huì)，我們有一個(gè)名字是信息社會(huì)，人與社會(huì)和信息社會(huì)交互的重要模式并不多，包括人的耳、鼻、舌等等交互模式非常有限。不展開(kāi)具體細(xì)節(jié)，但是我們的聲音是非常重要的模式是排在最靠前的，但是也有例外，但今天不展開(kāi)到那個(gè)層面。圍繞聲音的技術(shù)類(lèi)別嘗試做了一些事情，也嘗試結(jié)合一些新的期間支撐我們信息的器件模式需求。

    相信大家對(duì)這位先生比較熟悉，霍金先生。他是我們非常熟知的知名學(xué)者，同時(shí)有另外一個(gè)側(cè)面，他是漸凍癥的患者，同時(shí)也是失聲者，但是我們知道，人類(lèi)是需要跟世界信息進(jìn)行交流的，如果失去重要的交互渠道是不能接受的，特別是像這樣一位先生，如果有機(jī)會(huì)，看起來(lái)受身體限制，失聲之后還能保持與世界的交流，不僅僅是對(duì)學(xué)術(shù)和研究是重要的支撐和幫助，同時(shí)我相信對(duì)他的身體毫無(wú)疑問(wèn)也是很重要的事情。

    人如果與世隔絕，正常交流的狀態(tài)忽然隔離起來(lái)，我相信任何人都是很難接受的，對(duì)精神和身體的影響也是非常大的。當(dāng)時(shí)有一系列的手段，大家可以注意他的輪椅為代表，有一系列的手段可以支撐他與世界的語(yǔ)言還有聲音的交流。

    這也是一個(gè)個(gè)案，因?yàn)樗趪?guó)際上是很特別的學(xué)者，我們沒(méi)有考慮所謂成本開(kāi)銷(xiāo)的問(wèn)題。對(duì)于普通患者也好或者是需要幫助的人群有沒(méi)有這個(gè)機(jī)會(huì)對(duì)他們做一些力所能及的支持？這是我們應(yīng)該考慮的。其實(shí)這種需求非常多，不只是漸凍癥，只要是給喉頸部相關(guān)級(jí)別都會(huì)影響語(yǔ)言能力，特別是在中國(guó)這種現(xiàn)象非常多，有發(fā)聲的障礙，能不能用我們的研究手段來(lái)支持他？這也是我們做這個(gè)研究的重要背景。

    這些年我們嘗試帶這方面做些努力，首先嘗試用石墨烯發(fā)一個(gè)發(fā)聲的器件。石墨烯是一種超薄的電子材料體系，同時(shí)具有超級(jí)柔性，因?yàn)楹鼙。绻盟鼘?shí)現(xiàn)聲源，它先天會(huì)有與人相結(jié)合的可能性。另外對(duì)性能，右上的圖，發(fā)聲的SPL譜是非常開(kāi)闊優(yōu)異的表現(xiàn)，這也是非常有趣的，對(duì)于我們下一步支撐我們發(fā)聲或者語(yǔ)言的功能提供了非常重要的支持。

    之后我們又做了一系列的努力，能夠發(fā)出聲音，首先前面有一個(gè)環(huán)節(jié)，要知道這位受幫助的人應(yīng)該發(fā)出他想發(fā)出什么樣的聲音？比如霍金先生沒(méi)有辦法直接用他的喉嚨表達(dá)出他的聲音，所以我們首先要對(duì)這些人群解讀出他想發(fā)出什么樣的聲音。通過(guò)我們的努力，把前面感知的環(huán)節(jié)用新型器件技術(shù)也做了一個(gè)努力的支持。也就是說(shuō)，做了一個(gè)感知的器件不只是能夠發(fā)出正常的聲音，很重要的是能夠感知這個(gè)人想發(fā)出的聲音，能夠解讀他的語(yǔ)義，再轉(zhuǎn)化成周?chē)四苈?tīng)懂的聲音發(fā)出來(lái)，這是一個(gè)閉環(huán)的完整功能環(huán)節(jié)。

    2017年，首先初步實(shí)現(xiàn)了這樣一個(gè)完整功能環(huán)節(jié)，我們把它叫成人工喉。人工喉不是手術(shù)的器官，我們想嘗試用器件支撐人發(fā)聲的功能。之后我們又做了一系列面向未來(lái)真實(shí)應(yīng)用的需求做了一系列的推動(dòng)，做了多次的迭代。包括第二代，2019年的代表性工作，我們更好的解讀了我們?cè)谡w人發(fā)聲體系里的生理機(jī)制，做了這樣的一個(gè)解讀和應(yīng)對(duì)。

    這里有很多的過(guò)程，比方左下，這是一個(gè)支援者，他并沒(méi)有說(shuō)出正常的語(yǔ)音，通過(guò)貼服式的柔性智能芯片放在喉頸部發(fā)出聲音，同時(shí)可以直接在喉頸部發(fā)出聲音代替他。右側(cè)是一個(gè)video，既然可以解讀語(yǔ)義，我們可以任意想讓他發(fā)聲的位置發(fā)聲，包括可以用手機(jī)系統(tǒng)發(fā)出他想大的聲音。

    這個(gè)工作我們?cè)诔掷m(xù)推動(dòng)，這是今年的進(jìn)展。我們大量結(jié)合了生理信息、生理過(guò)程的精準(zhǔn)微弱信息的感知，在這個(gè)過(guò)程中需要很大的工作量，包括對(duì)一系列的詞庫(kù)建立，采用了機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，現(xiàn)在的效果是喉部切除的患者可以讓他表達(dá)他的語(yǔ)義，我們還在積極做下一步的一系列應(yīng)用推動(dòng)，現(xiàn)在有更多志愿者在推動(dòng)這個(gè)事情。

    三、基于石墨烯智能的心電系統(tǒng)。

    我們對(duì)自身醫(yī)療健康方面的關(guān)注，特別是新冠這種，對(duì)于身體核心的功能是很有影響的，包括心肺，包括腦等等。但不能只限于在醫(yī)院那種場(chǎng)景條件下才能支持對(duì)核心身體健康狀況的監(jiān)測(cè)。如果我們結(jié)合可穿戴，甚至是織物形態(tài)，應(yīng)該是被大家更愿意接受的。這也是同樣具有挑戰(zhàn)的，包括對(duì)心臟的健康監(jiān)測(cè)。

    為此我們還做了一系列的努力，首先我們希望這個(gè)形態(tài)是一個(gè)與人體非常友好、融合的狀態(tài)，這是現(xiàn)實(shí)做的例子，我們稱它為電子皮膚或者電子紋身，不只在人的身體上有一個(gè)融合性，因?yàn)槭翘嫉膶傩?，有融合性，包括其他的形態(tài)也可以有融合性，包括非生命體。

    這只是前期的基礎(chǔ)，為了獲得這種功能我們有了一系列的工作進(jìn)行推動(dòng)，這也是有遞進(jìn)迭代的過(guò)程一步步推動(dòng)，包括對(duì)人身體的生理信息的源頭，如何產(chǎn)生生理過(guò)程做一個(gè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)?；诖擞谐醪降墓ぷ?，比如大家可以看左側(cè)的形態(tài)，它是單導(dǎo)心電的監(jiān)測(cè)感知形態(tài)，初步實(shí)現(xiàn)心電監(jiān)測(cè)，而且可以實(shí)現(xiàn)跟著人走可穿戴的形態(tài)，包括可以在智能終端手機(jī)上實(shí)時(shí)知道心頂狀態(tài)。

    我們還是希望有很大的空間，包括我們知道，這種形態(tài)是可以的，但是否是能像自己自身的皮膚一樣非常融洽？這里面有很多工作可以去做。舉一個(gè)例子，比方說(shuō)這是高舒適度的智能纖維或者是電子皮膚，它和我們的皮膚融合性非常好，我們知道在皮膚上如果貼一個(gè)沒(méi)有經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的形態(tài)是非常難受的，時(shí)間稍微一長(zhǎng)，比方汗出不來(lái)或者有些過(guò)敏等等，但如果經(jīng)過(guò)這種設(shè)計(jì)和優(yōu)化與人的皮膚自然融合，我們稱為無(wú)感的狀態(tài)，這是我們努力的階段性進(jìn)展。

    另外一個(gè)工作也是蠻重要的，但是我們?nèi)〉昧艘恍╇A段性的進(jìn)展。通過(guò)前期一系列的努力，在心電監(jiān)測(cè)非常重要的領(lǐng)域方向上實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療級(jí)12導(dǎo)聯(lián)柔性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，而且更加重要的是通過(guò)一系列的結(jié)構(gòu)、材料、器件以及心電系統(tǒng)方面一系列的努力包括一系列的算法，我們知道一般的監(jiān)測(cè)只能靜下來(lái)，處于靜默狀態(tài)，對(duì)現(xiàn)實(shí)的，比方我現(xiàn)在正在站著或者做適當(dāng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候心臟狀態(tài)之前無(wú)法監(jiān)測(cè)，現(xiàn)在通過(guò)核心環(huán)節(jié)的推動(dòng)，我們實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)動(dòng)微影的消除。不只是靜態(tài)的過(guò)程，坐立，也包括運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)比較準(zhǔn)確的心電信息監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)實(shí)很多場(chǎng)景中，我們的心臟，我們的生理或者中樞之一就是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)行為導(dǎo)致一系列的異常。這也是階段性的工作，有很多前期重要環(huán)節(jié)一步步的迭代，我們也在推一系列的臨床驗(yàn)證。

    四、今天給大家交流了清華初步的工作，主要是結(jié)合石墨烯非常重要的電子材料體系，嘗試推進(jìn)一些特別是醫(yī)療方面的代表性產(chǎn)品，希望通過(guò)我們的努力能夠一步步推動(dòng)具有重要應(yīng)用的功能需求的人群產(chǎn)生一些幫助。這里有一系列的發(fā)展考慮，僅供大家參考，包括無(wú)感化，包括采用智能手段，包括變革技術(shù)等等。

    非常高興給我一個(gè)交流學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，希望未來(lái)我們有更多的交流以及探討，謝謝！

    朱宏偉：謝謝任老師，我們后面還有對(duì)話環(huán)節(jié)，最后再提問(wèn)。

    時(shí)間比較緊張，下面進(jìn)入第三個(gè)主題：。石墨烯+能源+環(huán)境”，首先有請(qǐng)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)的侯士峰教授，主題：用于膜分離技術(shù)的二維材料分子設(shè)計(jì)，大家歡迎。

    侯士峰：非常感謝朱老師給我這么一個(gè)機(jī)會(huì)，這是我第一次參加這個(gè)會(huì)議。我是來(lái)自于兩個(gè)地方，大部分時(shí)間我是坐在山東利特納米技術(shù)有限公司，從2010年開(kāi)始在國(guó)內(nèi)做石墨烯粉體材料的生產(chǎn)，到現(xiàn)在已經(jīng)做了十幾年了，我們從一個(gè)人發(fā)展到現(xiàn)在七八十個(gè)人，我們銷(xiāo)售產(chǎn)品量最少銷(xiāo)售一克，到現(xiàn)在一天大概生產(chǎn)一噸左右的石墨烯粉體材料，有粉體、膏體也有分散液，對(duì)我們來(lái)說(shuō)這個(gè)過(guò)程充滿了很多挺有意思的事情，有時(shí)間再給大家分享。

    今天講的是石墨烯儲(chǔ)氫從二維材料到二維膜的發(fā)展，徐參事也談到材料發(fā)展是人類(lèi)發(fā)展的過(guò)程。從分離材料來(lái)說(shuō)實(shí)際上是材料工業(yè)的基礎(chǔ)，從最早的緣故文明用篩子分大小，后來(lái)用蒸餾，利用熔點(diǎn)分散。到近代用分子篩、海水淡化、超濾膜，到今年石墨烯膜得到了應(yīng)用。材料的發(fā)展帶來(lái)了人類(lèi)文明的進(jìn)步，剛才專家大部分從材料的角度、物理的角度、電子的角度談的。我這輩子做的是化學(xué)，我從化學(xué)的角度談一下這個(gè)材料怎么用。另外，石墨烯之所以是這個(gè)材料之王，石墨烯好像有舞臺(tái)，我們化學(xué)家也好、物理學(xué)家也好、材料學(xué)家也好都可以在上面找到自己的角色。

    前幾年COMMENI有一篇綜述，幾種化學(xué)技術(shù)可以改變世界，其中談到第四條，海水中鈾和鋰的提取，稀土分離、海水淡化分離，以及如何稀釋排放產(chǎn)生的溫室氣體。特別是第四條，地球上地質(zhì)材料4萬(wàn)噸左右，但是海水中有4億噸，這對(duì)能源工業(yè)很有用的。我覺(jué)得所有能源里面除了光之外原子能可能是最好的來(lái)源，只是分離技術(shù)暫時(shí)達(dá)不到，就是因?yàn)檫@樣，我們可以從各個(gè)方面采取這樣的技術(shù)。

    在化學(xué)和化工領(lǐng)域采取的分離技術(shù)，這個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)，一個(gè)是大小、密度、形成、物理狀態(tài)、化學(xué)狀態(tài)、溶劑與相似性，可以有不同的分離模式。目前發(fā)展最好的是膜分離技術(shù)。膜分離技術(shù)從最早的直接過(guò)濾到目前發(fā)展越來(lái)越多的技術(shù)，過(guò)去這幾十年確實(shí)膜分離已經(jīng)進(jìn)入到每一個(gè)人的家庭里，這里面有幾種不同的材料，超濾、納濾、反滲透，目前在我們工業(yè)特別是材料的蒸餾里面有非常好的參數(shù)。我們經(jīng)常談到半導(dǎo)體，半導(dǎo)體里有一個(gè)高純的物質(zhì)，電子機(jī)的氟化氫也好、鹽酸也好、水也好實(shí)際都是需要分離技術(shù)解決純度的問(wèn)題。正是因?yàn)檫@樣，分離技術(shù)在化學(xué)領(lǐng)域是非常多學(xué)科綜合的技術(shù)，這個(gè)東西的出現(xiàn)確實(shí)給我們工業(yè)帶來(lái)了很多促進(jìn)的作用。這是分離技術(shù)，膜材料的發(fā)展，這幾年特別是化學(xué)分離膜市場(chǎng)大概每年接近10%的速度在增長(zhǎng)。

    石墨烯基功能性膜分離可以從幾方面來(lái)說(shuō)一下：片層間可以形成納米通道，可以形成二維結(jié)構(gòu)，同時(shí)也可以在石墨烯膜表面加上豐富的官能團(tuán)、實(shí)現(xiàn)各種分子分離，正是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)領(lǐng)域、其他領(lǐng)域有比較廣泛的應(yīng)用。

    我們利特納米做的東西在膜領(lǐng)域做了這么幾點(diǎn)，第一個(gè)是導(dǎo)熱膜，第二個(gè)是功能封閉、第三個(gè)是電磁屏蔽，不詳細(xì)講，我們石墨烯材料供給別人，大概是從50納米到100微米供應(yīng)不同的石墨烯粉體。大家如果需要粉體材料可以跟我們聯(lián)系，我們可以做成不同的形態(tài)，要粉體可以給你粉體，要漿料可以給你漿料，基本都可以做到。

    石墨烯的分離膜很簡(jiǎn)單，原理就是利用孔徑大小進(jìn)行分離，形成膜以后溶劑過(guò)程中有溶劑分子可以過(guò)去，但是溶質(zhì)分子因?yàn)榇笮⌒再|(zhì)有的能過(guò)有的不能過(guò)，這個(gè)原理非常簡(jiǎn)單。材料孔的制備有各種不同方式，我們用的材料非常簡(jiǎn)單，假如單分子層可以有不同的膜，最簡(jiǎn)單的是可以在上面利用納米金屬離子通過(guò)高溫在上面燒出一些洞，也可以用其他的化學(xué)方式，現(xiàn)在可以利用中粒子加速器，通過(guò)穿透方式做出系列的膜，有各種不同的方式。同時(shí)，德國(guó)科學(xué)家把這個(gè)材料通過(guò)合成方式形成有規(guī)律的膜，通過(guò)這種方式可以形成非常規(guī)則的膜結(jié)構(gòu)，這些空洞可能有選擇的通過(guò)這些粒子或者分子。今天在我之后他們可能講一下膜的滲透性，那是另外的課題。

    膜的設(shè)計(jì)可以看一下，從化學(xué)的角度可以設(shè)計(jì)不同的大小，同時(shí)在這上面有不同的化學(xué)氣團(tuán)，正是因?yàn)檫@些氣團(tuán)的出現(xiàn)可以選擇性的透過(guò)氫氣、甲烷或者是二氧化碳，在氫能領(lǐng)域有可能進(jìn)行有選擇性的氫氣提純技術(shù)。選擇性的做完膜以后可以利用分子控制膜的半徑大小，，這是很早之前嘗試的。在分離膜結(jié)構(gòu)要做的就那么幾個(gè)，一個(gè)是選擇性、通透量、阻拒率、選擇性、穩(wěn)定性、可行性以及成本，這是想要做工業(yè)級(jí)膜需要解決的基本問(wèn)題。

    單層膜和多層膜原理不一樣，單層膜是空洞大小，石墨烯的特點(diǎn)是可以形成多層膜，溶劑分子可以在層與層之間穿過(guò)，研究發(fā)現(xiàn)，層與層之間石墨烯膜表面基團(tuán)性質(zhì)會(huì)影響溶劑的穿透速率，假如疏水可以很快穿透，如果是親水就會(huì)比較慢，這個(gè)方案可以設(shè)定膜的基本性質(zhì)。層和層的調(diào)控有片徑、孔徑、氧化度、膜間距等等進(jìn)行控制，可以決定通透量，這兩個(gè)最重要的性質(zhì)之間是相互矛盾的，提高選擇性通透量就小，通透量大有可能所有的東西都過(guò)去了，石墨烯膜能夠比較好地把這兩點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一起來(lái)，統(tǒng)一起來(lái)以后可以根據(jù)需要的東西進(jìn)行系列的設(shè)計(jì)，這也是這個(gè)材料的魅力所在。

    還有一個(gè)是阻拒率，比如我們進(jìn)行污水處理，這種有的想過(guò)去，有的不想過(guò)去，這個(gè)時(shí)候就需要控制孔徑的大小、結(jié)構(gòu)、電荷和親疏水性，這樣可以小的讓這個(gè)材料有的可以過(guò)去，有的不可以過(guò)去。片徑大小也可以控制，大片徑石墨烯和小片徑石墨烯通過(guò)不同的設(shè)計(jì)博士可以有效的把材料實(shí)現(xiàn)分離。我們還可以在膜材料表面建設(shè)分子，通過(guò)分子結(jié)構(gòu)以及變化控制層間距大小，可以設(shè)置水通率，設(shè)置不同分子以后，可以選擇讓某些分子過(guò)，讓某些分子過(guò)濾。

    以下這些確實(shí)可以得到很多比較好的應(yīng)用：

    1、層間距控制，我們現(xiàn)在可以在兩層之間通過(guò)基因納米粒子修飾雙親的分子，在不同的PH值下調(diào)節(jié)孔間距，孔間距的調(diào)節(jié)是有些分子能過(guò)去，有些過(guò)不去，可以進(jìn)行比較好的分離。

    2、層與層之間可以建一個(gè)二氧化鈦的納米粒子，可以比較好的選擇性通過(guò)分子或者粒子，比如用二氧化鈦，這個(gè)分子水通量會(huì)提升。在實(shí)際工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，通量是非常重要的東西，假如水通量太小沒(méi)有工業(yè)價(jià)值。我們有時(shí)候還可以利用電位實(shí)現(xiàn)分子進(jìn)行不同大小，同時(shí)這種情況下層間距可以縮小、可以增加，加上不同的電位可以實(shí)現(xiàn)分離，這樣可以非常好的控制分子的進(jìn)出。

    3、我們把不同的材料放上去以后可以有選擇，在環(huán)節(jié)有些污染燃料過(guò)不去，但是有些燃料可以過(guò)去，我們可以非常好的實(shí)現(xiàn)這方面的分離。這一個(gè)也是石墨烯材料在膜分離領(lǐng)域展現(xiàn)出比較大的價(jià)值。

    4、我們也可以調(diào)節(jié)膜的穩(wěn)定性，我們可以把石墨烯和還原氧化石墨烯結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)分離，這還是非常穩(wěn)定的材料，還在持續(xù)研究，還沒(méi)有搞清楚兩者進(jìn)行復(fù)核為什么是特別穩(wěn)定的材料，這也是實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的做這個(gè)膜很容易，但是要保持穩(wěn)定性還可以。這個(gè)材料分離效果還是非常好的。

    5、有時(shí)候?yàn)榱颂岣邔?duì)材料的吸收率會(huì)利用到多孔，因?yàn)槎S材料在膜的利用領(lǐng)域就是吸附面積非常大，但如果形成二維材料以后石墨烯層與層之間又吸附上，這個(gè)時(shí)候做不好和石墨差不多了。在這種情況下可以通過(guò)非常簡(jiǎn)單的過(guò)濾模式之間把石墨烯的PS球和碳納米管混在一塊，我們把PS球去掉，形成多孔材料，多孔材料就是膜分離膜表面所有的性質(zhì)都能夠展現(xiàn)出來(lái)，這樣也可以非常好的把這個(gè)材料找到吸附性能，某種燃料的吸附已經(jīng)達(dá)到了接近1000多毫克，數(shù)據(jù)還是非?？捎^的。我們把這個(gè)材料變成導(dǎo)電以后也可以進(jìn)行電化學(xué)控制進(jìn)行吸附，可以吸附的效果會(huì)非常好。同時(shí)我們把這個(gè)材料做成一個(gè)很好的、非常柔性的膜，這樣就可以得到非常實(shí)際的應(yīng)用。

    6、我們后來(lái)發(fā)現(xiàn)可以在藥物分離方面得到非常好的應(yīng)用。我們利用石墨烯的特性，把蛋白質(zhì)、氨基酸，金納米粒子修飾的氨基酸，氨基酸修飾的金納米粒子放在材料里面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)手性藥的分離，大家知道，手性藥分離在制藥行業(yè)是非常大的工程，左選和右選只有左選才有用，右選一半沒(méi)有用，石墨烯材料在這方面做了一系列系統(tǒng)性工作，下一步也可以嘗試在這方面進(jìn)行醫(yī)療工業(yè)的實(shí)際開(kāi)發(fā)，這個(gè)過(guò)程正在進(jìn)行中。這是相關(guān)的數(shù)據(jù)，在這不相信談。

    7、大家都知道現(xiàn)在能源領(lǐng)域?qū)︿嚨男枨笸Υ蟮?，上個(gè)月碳酸鋰的價(jià)格從50多萬(wàn)降到20多萬(wàn)，這個(gè)過(guò)程說(shuō)明我們對(duì)鋰的需求確確實(shí)實(shí)很重要，光中國(guó)新能源汽車(chē)各個(gè)方面發(fā)展起來(lái)以后，對(duì)鋰的需求到2050年是非常高的，而我們國(guó)家大部分鋰可能都在國(guó)外。大家都知道，現(xiàn)在美國(guó)人對(duì)我們是技術(shù)封鎖，保護(hù)準(zhǔn)哪一天，新能源領(lǐng)域都做好了，我所有的都可以，它可以在南美洲把鋰給我們卡住，我們還真的沒(méi)招。但是海水中鋰的總量應(yīng)該比我們陸地上多好幾萬(wàn)倍，這種情況下有沒(méi)有可能從海水里面提取鋰，和提取油一樣可以做一些東西。基于這個(gè)原理，過(guò)去幾年我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域做了一系列的工作，利用石墨烯和復(fù)合材料形成膜以后可以對(duì)鋰提取。這是文章中最早做的，我們把海水中的鋰從0.4個(gè)PPM提高到1點(diǎn)多，現(xiàn)在已經(jīng)提到30多了，到了70多或者更多一點(diǎn)才能應(yīng)用價(jià)值，這個(gè)東西我在持續(xù)做。

    這是一系列的東西，時(shí)間關(guān)系沒(méi)辦法給大家講的更詳細(xì)，但我們可以看一下這個(gè)圖，我們對(duì)這個(gè)鋰的分離效果非常好，非常有效的把鋰和納、鉀、鈣、鎂比較徹底的分開(kāi)，我們采取了一系列技術(shù)，當(dāng)然我們也有吸附和選擇性的過(guò)濾。從器件可以看出來(lái)，實(shí)際上石墨烯復(fù)合模這個(gè)材料對(duì)鋰電子分離還是非常有前提的技術(shù)，剛才徐錠明參事也說(shuō)過(guò)，我們今天做的東西未來(lái)能有用。今天我給大家講的基本是這樣的東西。

    石墨烯膜作為分離膜，國(guó)內(nèi)做的還真不是太多，主要是從化學(xué)和工業(yè)分離兩個(gè)角度進(jìn)行分離，同時(shí)還需要了解一下石墨烯的基本性能，基于這些基本原因可能現(xiàn)在做的還不是太多，但是我們?cè)谶^(guò)去五六年之內(nèi)嘗試了系列的東西，也取得了一些成果，我想這部分東西未來(lái)幾年在某些領(lǐng)域希望能夠堆到一些商業(yè)化應(yīng)用，目前是技術(shù)分析領(lǐng)域。石墨烯材料用于膜的分離的挑戰(zhàn)是效率、通透量和穩(wěn)定性，要做不到這幾點(diǎn)，每一個(gè)都會(huì)遇到一系列的問(wèn)題。

    簡(jiǎn)單跟大家介紹我們的一些思考給大家分享一下，我今天就講這些，謝謝大家！

    朱宏偉：謝謝侯士峰老師。

    下一位報(bào)告人，來(lái)自廣西科技大學(xué)、清鹿新材料科技有限責(zé)任公司首席科學(xué)家 周銘教授，大家歡迎。

    周銘：感謝大家，感謝林主席、感謝朱老師給我這個(gè)機(jī)會(huì)向大家匯報(bào)一下我們目前做的一些工作。

    我的題目是目前面向國(guó)家糧食安全、鄉(xiāng)村振興的戰(zhàn)略背景下，用改性石墨烯做協(xié)同增效，用于高效土壤改良的應(yīng)用。我們也得到了多家單位的共同支持。首先清華大學(xué)朱老師做了原理性研究，廣西科技大學(xué)做了一些應(yīng)用基礎(chǔ)的研究，同時(shí)有一個(gè)廣西八桂青年學(xué)者的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，在清華大學(xué)鄉(xiāng)村振興工作站里進(jìn)行推廣，同時(shí)清鹿科技進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化支持。

    朱老師做了原理性的研究之后我們就會(huì)放到清鹿里面作為產(chǎn)業(yè)化落地的主體，下面全資子公司清鹿生物進(jìn)行農(nóng)業(yè)業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)主體。

    主要面向的應(yīng)用場(chǎng)景有幾點(diǎn)：

    1、土壤，全國(guó)目前有14億畝的鹽堿地，絕大部分分布在內(nèi)蒙、山東、新疆。同時(shí)在北方14億畝鹽堿土的基礎(chǔ)上，南方還有14.5%的耕地面積研究酸化，近30年來(lái)，廣西、云南、江西等地強(qiáng)酸化的耕地面積已經(jīng)增加了30%，作物減產(chǎn)達(dá)到20%以上，這是我們國(guó)家一個(gè)大的背景，北方鹽的鹽，堿的堿，南方酸的酸，減產(chǎn)的減產(chǎn)。在這基礎(chǔ)上現(xiàn)代農(nóng)業(yè)還做了很多的大棚，在大棚上種植密度非常高，農(nóng)業(yè)集約化程度很高，沒(méi)有輪作，沒(méi)有休耕，因此大部分類(lèi)似于山東的壽光大棚蔬菜，種了一茬到兩茬以后土壤大量鹽漬化，鹽漬化到什么程度？抓一把土過(guò)來(lái)氮磷鉀的含量甚至可以和肥料的含量相媲美，也就是直接裝土可以當(dāng)肥料賣(mài)了。這樣的鹽漬化情況下，作物大量的脅迫沒(méi)有生長(zhǎng)，同時(shí)還有一個(gè)很?chē)?yán)峻的問(wèn)題，三大污染里面工業(yè)污染相對(duì)可控，基本污水基本沒(méi)有太大問(wèn)題，目前對(duì)于環(huán)境最大污染就是農(nóng)業(yè)面臨污染就是農(nóng)業(yè)面源污染，也就是農(nóng)民買(mǎi)了大量的肥料放到土了，土里保不住，大雨一淋、一灌溉直接流到的河里，流到溝了，變成農(nóng)業(yè)面源污染，因此環(huán)境上的危機(jī)是相當(dāng)嚴(yán)重的。

    2、我們要解決用工的問(wèn)題。目前整個(gè)鄉(xiāng)村振興進(jìn)程當(dāng)中最大的瓶頸是農(nóng)村老齡化和空心化問(wèn)題嚴(yán)重，尤其是南方山林地帶和坡地，背肥上山，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。傳統(tǒng)的有機(jī)肥又要開(kāi)溝埋施，勞動(dòng)亮度更進(jìn)一步，沒(méi)有辦法滿足現(xiàn)在整個(gè)農(nóng)業(yè)往大的基地和規(guī)?；l(fā)展的需求。尤其是現(xiàn)在同業(yè)集約化驅(qū)使下出現(xiàn)數(shù)百畝、萬(wàn)畝甚至十萬(wàn)畝以上的大基地、大農(nóng)場(chǎng)，甚至提出無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的需求，傳統(tǒng)施肥方式?jīng)]有辦法滿足新時(shí)代的農(nóng)業(yè)需求。

    3、光。數(shù)量農(nóng)業(yè)往品質(zhì)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變是很大的趨勢(shì)，這樣的情況下無(wú)論是基于螯合還是緩釋、控釋技術(shù)對(duì)于營(yíng)養(yǎng)利用的效率已經(jīng)接近了極限，尤其是植物營(yíng)養(yǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收的作用已經(jīng)到達(dá)了一個(gè)天花板。我們最近也發(fā)現(xiàn)全球氣候都在異常，不只是在中國(guó)，包括中東地區(qū)，包括尼羅河流域，包括中國(guó)的北方地區(qū)和南方地區(qū)，這幾年南方大量的干旱，傳統(tǒng)認(rèn)為南方水很多，大江大河，實(shí)際上不是這兩年南方大量的干旱導(dǎo)致大幅度減產(chǎn)。去年專門(mén)發(fā)過(guò)一個(gè)抗旱的專項(xiàng)資金，就是為了應(yīng)對(duì)快要豐收時(shí)候干旱對(duì)糧食減產(chǎn)的問(wèn)題解決。北方鄭州大雨為代表的氣候已經(jīng)逐漸開(kāi)始，大量的倒春寒、旱、澇、高溫等等逆境，因此我們很需要作物逆境情況下突破耐受能力和災(zāi)害修復(fù)能力，品質(zhì)農(nóng)業(yè)呼吁作物有更卓越干物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)的積累，我們的水果不只是要甜，還希望吃起來(lái)有風(fēng)味。

    因此，面向這個(gè)剛剛提到的土地問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題，用工難的問(wèn)題還有怎么突破傳統(tǒng)植物瓶頸，讓作物有更好的表現(xiàn)問(wèn)題，我們?cè)谑├镆沧隽艘恍┕ぷ鳌Ｎ野l(fā)現(xiàn)全球?qū)W者普遍認(rèn)為傳統(tǒng)科技談一實(shí)現(xiàn)化肥減量增效，要突破綠色的農(nóng)業(yè)和科技提高化肥，包括動(dòng)搖的吸收利用效率，從根本上解決減肥增效的矛盾，我們石墨烯有望作為添加劑實(shí)現(xiàn)這樣的前景。

    最開(kāi)始先做一個(gè)保水增容的規(guī)律，這也是朱老師做的大量工作，水分子在石墨烯當(dāng)中可以超快、無(wú)摩擦進(jìn)行傳輸?shù)?，因此農(nóng)業(yè)當(dāng)中需要保水，尤其是需要增容，就是增加土壤含水容量和含肥容量，因此石墨烯可以起到很快的調(diào)和作用。

    朱老師的研究，不同燒杯里面水和土相互之間混合，如果在沒(méi)有石墨烯的情況下，水和土壤完全進(jìn)行分離，實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中會(huì)發(fā)現(xiàn)大雨沖下來(lái)，土壤短時(shí)間內(nèi)變成爛泥，但是太陽(yáng)一曬全部蒸發(fā)掉，大量的水分帶著土流到河流里面，最后留下的土是干的，就是類(lèi)似這樣的狀態(tài)。但是加入石墨烯之后會(huì)發(fā)現(xiàn)土壤的含水量增大了，水保留在土壤結(jié)構(gòu)里面。同時(shí)我們加了4個(gè)傳感器，兩個(gè)傳感器是有石墨烯的，兩個(gè)傳感器沒(méi)有石墨烯，等距離加水溶液，我們發(fā)現(xiàn)石墨烯把水分子拽到土壤里面來(lái)，兩個(gè)等距離的情況下，兩個(gè)有石墨烯的土壤發(fā)現(xiàn)濕度顯著高于另外兩個(gè)對(duì)照組，而且是持續(xù)高于另外兩個(gè)對(duì)照組。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)石墨烯和氮的結(jié)合相對(duì)比較高，因此可以鎖住氮肥。

    廣西科技大學(xué)和清華大學(xué)聯(lián)合進(jìn)行了解析，土壤本質(zhì)上是交替，可能材料領(lǐng)域的人覺(jué)得材料是材料，農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)，是兩個(gè)涇渭分明的兩個(gè)領(lǐng)域，但實(shí)際上土壤本質(zhì)上是交替，所有涉及到的交替穩(wěn)定性、膠體粒子狀態(tài)、交替和例子結(jié)合能都是交替科學(xué)里的內(nèi)容。尤其是土壤，農(nóng)業(yè)專家說(shuō)最好的結(jié)構(gòu)是土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，就是抓一把土用力往下扔，如果一點(diǎn)都不散的土，是板結(jié)的土，是不好的，如果完全散開(kāi)一小粒一小粒的，像沙漠一樣保水性不好，是很容易干旱的。最好的是抓一把土往地上一扔散開(kāi)的，但沒(méi)有完全散開(kāi)，有一顆顆的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，我們的肥或者是水就會(huì)保留在團(tuán)粒結(jié)構(gòu)中間。

    形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的機(jī)理是什么？土壤有一個(gè)雙電層，中間是電勢(shì)電位，依靠高的電勢(shì)電位正好離子，比如像銨態(tài)氮，比如鉀、鈣、鎂、磷、硫、基本都是二代陽(yáng)離子，這樣的一個(gè)陽(yáng)離子被吸附在內(nèi)核外層，再外層吸附反號(hào)負(fù)離子，這就是土壤雙電層的結(jié)構(gòu)。石墨烯添加以后顯著增加了zeta電位，增加了土壤雙電層厚度和雙電層能力，種水稻就會(huì)發(fā)現(xiàn)促進(jìn)水稻有效分裂數(shù)，促進(jìn)水稻的結(jié)實(shí)率，促進(jìn)水稻的千粒重，就是每一千粒水稻干物質(zhì)的積累。尤其我們?cè)谒值牧芟磳?shí)驗(yàn)當(dāng)中會(huì)發(fā)現(xiàn)石墨烯加入減少土壤水分的淋濕，減少氮的淋濕16%-21%，減少了磷的流失尤其大，減少了53%和38%。對(duì)于鉀減少是16%-11%，通過(guò)土壤滲液率電導(dǎo)率的降低可以發(fā)現(xiàn)淋洗率低，尤其是在土壤內(nèi)部當(dāng)中也發(fā)現(xiàn)保肥的能力顯著增加，而且不同石墨烯的質(zhì)量分析之下，研究了一下從土壤的0-5厘米、5-10厘米、10-15厘米不同土壤深度養(yǎng)分的持有量，石墨烯可以全面提高土壤的肥含量。我們還研究了石墨烯的地力規(guī)律，抗侵蝕能力極大增加，表現(xiàn)在土壤穩(wěn)定性和土壤平均重量直徑和平均幾何直徑上面都使得土壤抗侵蝕能力顯著得到了提高。

    我們剛剛用的石墨烯是改性石墨烯，相關(guān)機(jī)理侯士峰老師報(bào)告當(dāng)中也提到了，無(wú)非就是涉及到石墨烯不同改性光能團(tuán)和不同的粒徑、不同的層間距對(duì)我們例子的選通。在改性石墨烯的作用下還進(jìn)行了高分子的復(fù)配，加強(qiáng)石墨烯在土壤里面團(tuán)粒結(jié)構(gòu)促進(jìn)形成的能力。通過(guò)綜合材料體系可以看到目前的材料產(chǎn)品，三尺棉，這是田間地頭，同樣的土壤及上水分搖勻，有點(diǎn)像大雨淋下來(lái)，淋洗我們的土壤。當(dāng)我們沒(méi)有石墨烯的一組里面就會(huì)發(fā)現(xiàn)倒出來(lái)就是黃泥水，這個(gè)黃泥水可能暴曬的情況下半個(gè)小時(shí)也是干裂的，其實(shí)中國(guó)大部分的土壤目前板結(jié)是這樣的情況，下雨有用嗎？有用，但是下雨作用的時(shí)效時(shí)間非常短，很快土壤就干裂了。使用了我們這樣一個(gè)綜合高分子和改性石墨烯的改性體系以后會(huì)發(fā)現(xiàn)水分會(huì)被保存在土壤里面，而且整個(gè)是不散開(kāi)的。我們同時(shí)還做了一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的淋洗實(shí)驗(yàn)，淋洗完了之后測(cè)滲濾液的EC值，我們發(fā)現(xiàn)石墨烯大幅降低淋洗率一半以上，因此持肥就有了基礎(chǔ)。

    進(jìn)一步研究持肥的規(guī)律，就是陽(yáng)離子和π的相互作用。朱老師做了大量的工作，傳統(tǒng)的微量元素氮磷鉀的含量土壤里不缺，更多缺的是微量元素，而微量元素目前也是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)當(dāng)中的瓶頸。感覺(jué)土壤淋洗的規(guī)律，微量元素是最容易被淋洗出來(lái)的，這就是為什么土壤當(dāng)中微量元素比較缺失的原因。微量元素在沙質(zhì)土、酸性土和高降雨的環(huán)境當(dāng)中，最容易開(kāi)始浸出，因此石墨烯的加入就會(huì)提升了土壤當(dāng)中包括鋅和銅的含量，這對(duì)小麥或者是其他大田作物是有作用的。

    基于以上的基礎(chǔ)，我們?cè)趯?shí)際過(guò)程中提供了對(duì)土壤充電，這個(gè)詞很形象，我們?nèi)擞X(jué)得充電了精神百倍、精神煥發(fā)，為什么為土壤充電？還是剛才提到的土壤的雙電層電位，怎么讓土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)？土壤本身要有一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)力，第一個(gè)是帶頭大哥要夠強(qiáng)，相當(dāng)于中心的雙電層電位要更大。第二，帶頭大哥要有胸懷，因?yàn)閴驈?qiáng)所以有小弟跟在身邊，這些小弟就是離子，然后又要有胸懷，作物離子要到作物里面被吸收，所以帶來(lái)了兩個(gè)重要的指標(biāo)，一個(gè)是電勢(shì)電位，一個(gè)就是陽(yáng)離子的交換率。為此為土壤充電就是讓這個(gè)土壤能有更好的帶頭大哥的效應(yīng)，提高土壤的zeta電位重塑土壤的健康態(tài)。我們?cè)诶锩娴木糯髴?yīng)用場(chǎng)景時(shí)間關(guān)系不詳細(xì)講，包括鹽堿地、沙石地等等土壤。

    這是目前一系列的產(chǎn)品，光碳烯云、地力爽、地力膜和土壤劑或傳導(dǎo)劑三尺棉。這是規(guī)模應(yīng)用、田間地頭出貨的場(chǎng)景，包括火龍果、水稻、柑橘。

    這是連續(xù)四年時(shí)間，2020年早稻、晚稻廣西省農(nóng)業(yè)廳，2021年旱改水市縣農(nóng)業(yè)局和2022年旱改水，顯著看到左邊是對(duì)照組，右邊是經(jīng)過(guò)改性土壤的改性組，改性組的分裂數(shù)能達(dá)到30-40多的有效分裂，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照組，無(wú)論是莖稈的粗度還是最后出來(lái)的結(jié)實(shí)率和千粒重，今年2023年還在吃持續(xù)的測(cè)產(chǎn)報(bào)告。

    這是使用改性土壤和沒(méi)有使用改性的根系對(duì)比，尤其是南方高溫干旱的情況下，地上都開(kāi)裂了我們挖出來(lái)的根系，我們把土壤改好了，對(duì)作物來(lái)講有更好的抗力能力，這也就是環(huán)境對(duì)于農(nóng)業(yè)的貢獻(xiàn)。因此，我們所有的種田農(nóng)民，無(wú)論是種稻子還是果，本質(zhì)上都叫種地了，我們先種地，把地種好了種樹(shù)，樹(shù)種好了才能種果，果實(shí)才能出來(lái)。

    這是新疆的鹽堿地，這是地膜，像實(shí)驗(yàn)室里一樣，在新疆鹽堿地里也是有一模一樣的表現(xiàn)，這個(gè)滴灌完了以后很快水分就干透了。新疆有很好玩的事情，兵團(tuán)是一根大水管通上來(lái)的，它不是按流量計(jì)費(fèi)是按時(shí)間計(jì)費(fèi)的，第一個(gè)小時(shí)要收費(fèi)多少錢(qián)，在靠近水龍頭的出水量大，遠(yuǎn)端的出水量小，所以有關(guān)系的都往前排。在新疆水是非常寶貴的資源，每滴一次水，多滴一次水成本就大幅增加。常規(guī)的滴水，一滴下去地膜就干透的，但是使用改性的土壤之后可以看到地膜上都是水珠，石墨烯保水作用很明顯。第二個(gè)是鹽堿地的出苗能力，滴下去之后48小時(shí)內(nèi)抗鹽堿脅迫，苗就出來(lái)了。等會(huì)兒有一個(gè)視頻，今年有一個(gè)新的適用客戶也跟我說(shuō)鹽堿地之前幾年都是沒(méi)有全苗的，今年用我們的技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)了全苗。我們?cè)谛陆鴪F(tuán)48小時(shí)出苗，作苗很穩(wěn)，根系也比較粗壯，實(shí)現(xiàn)了650公斤的畝產(chǎn)，全國(guó)棉花平均畝產(chǎn)是400公斤。

    剛剛提到了無(wú)論是改土、保水、增容方面的規(guī)律，石墨烯不僅對(duì)土有作用，對(duì)作物也有很好的作用。昨天侯老師問(wèn)了我非常精彩的問(wèn)題，使用石墨烯的粒徑是什么樣的？要看我們的目標(biāo)是什么，如果做土壤，我們希望石墨烯留在土壤里面持續(xù)改良土壤，力勁大一點(diǎn)，就留在土壤里面了。除此之外，去年也是朱老師和海南做了一項(xiàng)重要的工作，我們發(fā)現(xiàn)石墨烯可以加強(qiáng)電子呼吸鏈的傳遞，誘導(dǎo)糖代謝基因的表達(dá)，國(guó)際上也有相關(guān)的學(xué)者工作，帶小粒徑的石墨烯進(jìn)入到作物體內(nèi)之后是可以通過(guò)呼吸作用代謝掉的，因此小粒徑的石墨烯進(jìn)一步可以為以后的生物納米遞送奠定基礎(chǔ)。這也是朱老師做的一系列工作，抗逆規(guī)律，緩解外界脅迫，緩解作物的應(yīng)激水平。同時(shí)，緩解脅迫的過(guò)程中，石墨烯還會(huì)形成自主裝結(jié)構(gòu)，自主裝結(jié)構(gòu)在水分超快傳輸?shù)耐瑫r(shí)還可以干擾細(xì)菌生長(zhǎng)和代謝過(guò)程，產(chǎn)生殺菌的效果，而且還可以大幅度緩解細(xì)菌在導(dǎo)管中的附著，減少通道堵塞。這一系列就很有意義了，基于朱老師的研究成果提出高光效應(yīng)用的9大課題。

    什么叫高光效？萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)，所有作物都是光合作用的累積形成產(chǎn)量。石墨烯包括納米材料在光伏、太陽(yáng)能、光催化領(lǐng)域有很強(qiáng)的應(yīng)用，實(shí)際上碳材料和光本身作用是很天然的，我們能想得到的自然界的底層邏輯，但是發(fā)現(xiàn)對(duì)作物提升光合作用的效能也有非常好的優(yōu)勢(shì)，我們就提出了高光效當(dāng)中的九大課題，包括碳固定、降低光抑制，減少植物光損害等等。由此我們也出了一個(gè)產(chǎn)品，叫我們的生物光敏激活劑，這就準(zhǔn)入了國(guó)內(nèi)中化，中化也是國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)頭，由我們中化華南大區(qū)做總經(jīng)銷(xiāo)的產(chǎn)品。高光效目前除了有光敏生物激活劑，還有粉劑，用在葉面噴濕噴在花上，當(dāng)氣溫降到2度左右，模擬動(dòng)態(tài)的情況下我們會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)照組的花掉了，葉子黃了，花凋零了，實(shí)驗(yàn)組里還是非常飽滿的花蕾，花期延長(zhǎng)了半個(gè)月。

    這是去年的倒春寒，蔥被凍傷，但是使用高光效產(chǎn)品以后噴濕一周基本沒(méi)有凍害凍傷。甚至逆境情況下，旁邊有一片桉樹(shù)林，桉樹(shù)林除草劑打完之后飄到豆角地了，豆角遭受了藥害，使用了生物光敏激活劑之后葉片就完全舒展了。這是遭害凍害以后逆境生長(zhǎng)情況。我們發(fā)現(xiàn)抗旱、抗凍、抗要害等等新材料都會(huì)有優(yōu)勢(shì)在里面。這是海南小吊瓜的表現(xiàn)，海南沙石土土壤環(huán)境，第一，大棚里面高溫，第二，沒(méi)有輪作集約化的情況下，土壤沙石土的現(xiàn)象比較重，一澆水之后整個(gè)大棚就是高溫高濕，散掉以后很快大棚回到高溫干旱，在高溫高濕、高溫干旱來(lái)回切換，天堂地獄不斷循環(huán)。海外的沙石地種瓜非常好，但是這點(diǎn)問(wèn)題要解決，這就是系列產(chǎn)品在海南沙石地的表現(xiàn)，緩解了高溫脅迫狀況，以及緩解高度脅迫之后藤買(mǎi)就會(huì)長(zhǎng)起來(lái)了，高溫下自我保護(hù)就會(huì)僵苗，僵苗的現(xiàn)象會(huì)得到緩解。

    這是我們?cè)诎褰Y(jié)土壤的香蔥表現(xiàn)，這也是提出的土壤醫(yī)院，從前端的檢測(cè)到修復(fù)，到后端的管護(hù)一系列土壤醫(yī)院的服務(wù)環(huán)節(jié)。在土壤醫(yī)院的示范下，現(xiàn)在叫一鎮(zhèn)一品、一村一品，這個(gè)蔥原來(lái)是鎮(zhèn)的優(yōu)勢(shì)品類(lèi)，甚至出口，現(xiàn)在大量的減產(chǎn)，這也是我們南方地區(qū)酸化土壤的縮影，大量使用化肥以后的減產(chǎn)。我們可以看到土壤的狀態(tài)還是比較板結(jié)的，當(dāng)我們適用了土壤激活傳導(dǎo)劑以后，尤其是土壤明顯可以看到相比左邊的對(duì)照組疏松程度有很大的改善，透氣程度有很大的改善，作物有很高的產(chǎn)量和生根能力和長(zhǎng)勢(shì)更高。

    經(jīng)過(guò)改土之后有一個(gè)很有意思的事情，第一季把土改了成本持平，封產(chǎn)，第二季什么都沒(méi)做，在原來(lái)的土地上種植玉米，我們發(fā)現(xiàn)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組所有的施肥方案一模一樣的情況下，實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組仍然高產(chǎn)，所以石墨烯材料施種在土壤里效果是持續(xù)的，土壤好的之后不是靠肥讓作物增產(chǎn)，而是土壤健康以后作物自然達(dá)到增產(chǎn)效果。

    剛才提到沙石土不保水，還有板結(jié)土，這里原來(lái)是種甘蔗的，土壤硬化，這個(gè)大棚三年沒(méi)有收成，苗就僵在那了，使用一次石墨烯協(xié)同增效的材料之后，在甜瓜里面土壤疏松，生長(zhǎng)也比較齊整，在哈密瓜里也是這樣的狀態(tài)。因此在土壤和環(huán)境領(lǐng)域里面有一個(gè)矛盾兩種狀態(tài)，這個(gè)矛盾就是沙石土不保水不保肥，然后很透氣。但是板結(jié)的土壤保水、保肥了，但是不透氣。我們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)既透水透氣又保水保肥，這是在板結(jié)土壤里的嘗試。這也是生長(zhǎng)修復(fù)很有意思的事情，一個(gè)多星期沒(méi)有澆水的綠蘿，當(dāng)我們交下三尺棉以后，6個(gè)小時(shí)以后就恢復(fù)到了這樣的長(zhǎng)勢(shì)，說(shuō)明我們的材料在作物災(zāi)后修復(fù)上也是有很大的潛力在的。

    這是我抖音的公眾號(hào)，里面會(huì)有我們很多的案例。這也是我們示范組的經(jīng)理，當(dāng)時(shí)下地的時(shí)候偶然抓拍到了這樣的場(chǎng)景。我們做農(nóng)業(yè)是非常辛苦的事情，正是因?yàn)橛幸蝗簣F(tuán)隊(duì)的同志們持續(xù)在田間地頭付出，才有今天的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。我們做的很多工作是初步的，里面有大量的科學(xué)問(wèn)題并沒(méi)有解析，只是希望有這樣的用處先用起來(lái)，看看得不得行。無(wú)論是沙石土還是板結(jié)土壤，無(wú)論是南方地區(qū)最南的到了海南，最北到了新疆，最西邊到了云南和瑞麗，最東邊到了江蘇，我們?cè)谶@么廣闊的中國(guó)大地上發(fā)現(xiàn)效果都很好，甚至出口，在東南亞龍頭正大集團(tuán)上做了很多實(shí)驗(yàn)，希望更多的學(xué)者、更多專家、更多行業(yè)同仁都加入到我們這個(gè)領(lǐng)域里面，一個(gè)是中間大量的關(guān)鍵問(wèn)題沒(méi)有得到解析，第二個(gè)是未來(lái)的應(yīng)用還是非?？善诘摹Ｎ覀兒竺嬗袔锥我曨l，可能時(shí)間愿意只能播一個(gè)。新疆的鹽堿土全苗。

    我們把材料做成拌種劑，在棉花播種以前先拌種，然后材料就會(huì)裹在棉花的種皮旁邊。下種以后滴灌，局部的土壤就會(huì)形成zeta電位比較高，陽(yáng)離子比較高的環(huán)境，抗鹽堿，這個(gè)地方基本就實(shí)現(xiàn)了全部出苗。

    感謝大家，謝謝！

    朱宏偉：謝謝周銘教授，讓我們感覺(jué)種地也是非常有意思的事。感謝大家堅(jiān)持到現(xiàn)在，提問(wèn)環(huán)節(jié)有書(shū)領(lǐng)取。

    最后一位報(bào)告人，來(lái)自澳門(mén)大學(xué)的孫鵬展教授，主題也是石墨烯的滲透，主要了解一下石墨烯與水的相互作用。

    孫鵬展：各位老師大家好，我叫孫鵬展，來(lái)自澳門(mén)大學(xué)，是助理教授，我今天報(bào)告的題目是石墨烯薄膜的指數(shù)級(jí)別選擇性分子能力的研究，我們也是本著為技術(shù)應(yīng)用服務(wù)做的底層技術(shù)探究。首先為了研究這個(gè)問(wèn)題我們需要弄一個(gè)明白，眾所周知，石墨烯為任何原子和分子完全不透，氣體不透性的極限究竟在哪里？我們基于這問(wèn)題做了探索。

    首先這個(gè)故事源于2008年左右，理論層面上任何原子以及分子要想穿透石墨烯薄膜必須透過(guò)非常高的能壘，DFT給出最小原子的情況下想要穿透石墨烯晶格，至少需要克服四個(gè)電子伏特的能壘左右。根據(jù)本科學(xué)過(guò)的統(tǒng)計(jì)力學(xué)的計(jì)算Probability，基本公式Frequency exp（-E/kT）代入計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，它估計(jì)了一個(gè)時(shí)間，也就是說(shuō)要想發(fā)現(xiàn)一個(gè)能量足夠大的原子可以穿過(guò)石墨烯薄膜所需要的時(shí)間至少比整個(gè)宇宙的壽命還要長(zhǎng)，因此在理論上這是不可能發(fā)生的事件。實(shí)驗(yàn)探索也是從2008年左右開(kāi)始起步的，例如工作當(dāng)中康奈爾大學(xué)研究組做這么一個(gè)器件，他們?cè)谘趸璞砻嫱诹艘粋€(gè)微米尺寸的腔體，然后就單層石墨烯或者多層石墨烯轉(zhuǎn)移到腔體，形成密封的微腔，這一個(gè)器件的工作原理如下。

    首先，無(wú)將這個(gè)器件至于高壓的待測(cè)氣體當(dāng)中，例如氦氣，由于氧化硅表面的無(wú)定型結(jié)構(gòu)，以及極其粗糙便面與石墨烯之間形成的不完美密封，因此在高壓的作用下氣體可以進(jìn)入到微腔里面，達(dá)到平等狀態(tài)以后，內(nèi)外壓強(qiáng)相等，因此薄膜不受任何壓力差。達(dá)到平衡以后我們將這個(gè)器件再次置于空間當(dāng)中，這時(shí)因?yàn)橛袃?nèi)外壓的作用薄膜就鼓起來(lái)了，如果我們空氣當(dāng)中利用原子力顯微鏡比較普遍的檢測(cè)手段，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)薄膜的位置，隨著時(shí)間的變化就可以推知有多少氣體原子或分子可以逃逸出氧化硅的硅腔，這就是整個(gè)工作原理。

    實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，可以發(fā)現(xiàn)不管用多厚的石墨烯進(jìn)行密封，對(duì)于不同的氣體所測(cè)得的氣體效率都差不多相同。因此，這個(gè)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)表明，所觀測(cè)到的氣體數(shù)并不是通過(guò)石墨烯進(jìn)行了，僅僅是通過(guò)無(wú)定型的氧化硅微腔進(jìn)行的，與石墨烯的厚度無(wú)關(guān)。根據(jù)最小的原子過(guò)得最快，根據(jù)最小的原子可以確定這個(gè)器件的實(shí)驗(yàn)精度大概是對(duì)于微米尺寸的薄膜10的5次方到10的6次方原子每秒這么一個(gè)數(shù)量級(jí)。別看這個(gè)數(shù)量級(jí)比較大，但是它是目前能夠測(cè)到比較高的精度，至少比最先進(jìn)的質(zhì)譜儀要高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

    器件的問(wèn)題在哪？出現(xiàn)在精度上，這個(gè)精度很高，但是沒(méi)有排除更弱的傳輸可能，如果有更弱的氣體原子或分子，以低于測(cè)量極限的速度傳輸通過(guò)石墨烯薄膜，那么我們用這個(gè)器件同樣也觀測(cè)不到任何現(xiàn)象，因此我們就回想這個(gè)器件速度限制步驟到底在哪里？很顯然，在無(wú)定型的氧化硅結(jié)構(gòu)上。我們的研究思路就非常清晰了，如果把氧化硅替換成一些單晶體的側(cè)面，比如石墨烯或者是HBN，如果internet station完全不透問(wèn)題不就解決了嗎？基于這個(gè)思路，我們以單晶石墨，或者HBN作為研究對(duì)象，利用E-beam lithography，以及反應(yīng)粒子速刻時(shí)制造一個(gè)甜甜圈狀的微米尺寸腔體，進(jìn)一步轉(zhuǎn)移單晶石墨烯密封腔體，最后得到了器件結(jié)構(gòu)，非常類(lèi)似于甜甜圈表面蒙上薄紗。

    這個(gè)器件的功能原理和前面的類(lèi)似，由于側(cè)面internet station完全不透，以及其原子級(jí)別光滑的表面與石墨烯之間形成了原子級(jí)別密封，唯一的通道就是通過(guò)石墨烯薄膜，如果將這個(gè)器件置于待測(cè)氣體當(dāng)中，這種待測(cè)氣體如果可以穿透石墨烯薄膜進(jìn)入到腔體內(nèi)，內(nèi)部的壓強(qiáng)隨著時(shí)間的變化不斷增大，造成薄膜位置不斷上抬，如果我們利用AFM進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)薄膜位置的變化可以直接研究這種待測(cè)氣體的傳輸速率。

    有了這么個(gè)器件就進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，首先將這個(gè)器件置于氦氣當(dāng)中，因?yàn)楹庾钚?，如果能觀測(cè)到氦氣的傳輸那么問(wèn)題都解決了。結(jié)果如下，發(fā)現(xiàn)一個(gè)月的連續(xù)監(jiān)之內(nèi)，在AFM的實(shí)驗(yàn)精度范圍內(nèi)并沒(méi)有觀測(cè)任何位置的變化，除了隨機(jī)波動(dòng)。如果我們將隨機(jī)波動(dòng)，隨著時(shí)間的變化轉(zhuǎn)換為Permeation rate可以得出這個(gè)器件的測(cè)量精度，大概在10的9次方每秒每平方米。用簡(jiǎn)單的話來(lái)說(shuō)，這個(gè)器件能測(cè)量每小時(shí)不超過(guò)5個(gè)原子或者分子進(jìn)入到單晶微腔里面這么一個(gè)極弱的傳輸過(guò)程，而這個(gè)測(cè)量精度要把前人的最高水平高八大九個(gè)數(shù)量級(jí)，也就是十億倍，翻譯成比較通俗易懂以及形象的語(yǔ)言來(lái)講，利用這個(gè)器件測(cè)得的結(jié)果表明，單層石墨烯，盡管只有單原子厚度，甚至要比一公里厚的石英玻璃還要不透。

    根據(jù)前面的工作我們得出了一個(gè)Key knowledge，利用單晶器件具有高的靈敏度，基于高的敏感度可以測(cè)量以前根本觀測(cè)不到的現(xiàn)象，這就是我們得到的基礎(chǔ)知識(shí)，或者說(shuō)一個(gè)主要的知識(shí)點(diǎn)?；谶@個(gè)知識(shí)點(diǎn)我們?nèi)绾瓮逻M(jìn)一步深入研究？我們的想法是要讓完全不透的石墨烯薄膜變得通透，透視賦予指數(shù)級(jí)別巨大的選擇性，有利于氣體過(guò)濾與分離。如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)？我們的想法也比較簡(jiǎn)單粗礦，那就是在石墨烯薄膜表面引入原子級(jí)別的孔道。為什么要制造多孔的石墨烯薄膜？簡(jiǎn)單介紹一點(diǎn)基礎(chǔ)知識(shí)。

    這個(gè)模型很簡(jiǎn)單，一個(gè)孔，尺寸dp，還有一個(gè)粒子dk，分子動(dòng)力學(xué)直徑。如果dk粒子大小小于孔道的大小，那么氣體傳輸過(guò)程位為knudsen regime，它的Flow rate J = P/√2πmk_bT的公式。因此我們可以計(jì)算不同氣體分子的選擇性，反比于質(zhì)量比的平方根，基于這個(gè)關(guān)系可以估算常見(jiàn)氣體的可能選擇性，不超過(guò)10，很小。另一方面，如果氣體動(dòng)力學(xué)直徑大于孔道直徑，也就是大球穿過(guò)小孔勢(shì)必要克服一定的能壘，這種情況下傳輸速率就要正比于Selectivity Sij = Ji/Jj = √m_j/m_i，因此不同氣體分子的選擇比可以達(dá)到指數(shù)量級(jí)，正比于能壘差級(jí)的指數(shù)形式。所獲得的巨大選擇性是以犧牲通透性為代價(jià)的，如何克服這個(gè)權(quán)衡？這時(shí)候就想到利用具有原子級(jí)別厚度的二維晶體，這是我們主要的研究思路。

    基于這個(gè)思路將之前制備的器件暴露于低能電子束的照射下，為什么選擇低能電子束？因?yàn)槲覀冏龅氖腔A(chǔ)研究，就像這個(gè)過(guò)程絕對(duì)的可控，想定點(diǎn)研究單個(gè)原子孔外的傳輸性能。所以在每一部照射情況下選擇了低于10千伏的電壓，照射劑量小于一個(gè)電子百平方納米，照完以后用氦氣進(jìn)行加壓，然后看看薄膜位置有沒(méi)有變化，如果沒(méi)有變化循環(huán)這個(gè)過(guò)程，直到我們觀測(cè)到薄膜鼓起來(lái)，證明里面產(chǎn)生缺陷。把這個(gè)產(chǎn)生缺陷的薄膜用于氣體測(cè)試，選用了十種氣體，五種特殊其中還有五種常見(jiàn)氣體，就是測(cè)量薄膜位置隨著時(shí)間的變化，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成傳輸速率。

    相關(guān)結(jié)果如下，受到先研究一下壓力的關(guān)系，被發(fā)現(xiàn)對(duì)于其中特定一種缺陷，以氖氣為例，會(huì)發(fā)傳輸速率與壓力成正比，因此我們可以定義一個(gè)與壓力無(wú)關(guān)的常數(shù)Pressure，就是通透性的概念，用它表征氣體在某種特定分子當(dāng)中的速率特性。如果將不同氣體，比如氖和氪的pressure進(jìn)行除法對(duì)比，這就可以算出選擇性，衡量打出來(lái)的孔道大小，所有的結(jié)果在這里。有趣的是對(duì)這四十多個(gè)測(cè)試來(lái)講尺寸不是連續(xù)分布，僅僅是落入三個(gè)離散的組，我們命名與Type 1、Type 2、Type 3。選擇性越大，孔徑尺寸越小，根據(jù)這個(gè)關(guān)系，Type 1的尺寸要大于Type 2，最后大于Type 3。

    我們利用十種氣體以及三種不同的缺陷進(jìn)行研究氣體的傳輸過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于全部三種尺寸的缺陷來(lái)講，不同的氣體在里面的通透性以及分子動(dòng)力學(xué)直徑成指數(shù)關(guān)系，我們獲得的指數(shù)級(jí)別巨大的選擇性。關(guān)系如下：permeance正比exp（-dk）。對(duì)于最小Type 3的在實(shí)驗(yàn)精度范圍內(nèi)并沒(méi)有觀測(cè)到任何甲烷以及掀起的傳輸過(guò)程，因此可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)特別巨大的不同氣體之間選擇性，因此Type 3缺陷也是目前能打出最小孔道所激發(fā)出來(lái)的不同氣體之間的selec TVT是目前文獻(xiàn)里報(bào)道最大的。

    接下來(lái)我們研究一下機(jī)理，怎么過(guò)的。研究Temperature dependences技術(shù)能量考量就可以了，這是測(cè)試結(jié)果，我們將所得到的，permeance與Temperature的繪圖，可以發(fā)現(xiàn)，permeance與Temperature滿足一個(gè)關(guān)系，Γ* = υexp(–EA/kbT)，因?yàn)閿M合可以得出活化能大概在0.4個(gè)電子伏特左右。如果將所有測(cè)量的活化能與分子動(dòng)力學(xué)直徑繪圖可以發(fā)現(xiàn)，活化能與分子動(dòng)力學(xué)直徑的平方成正比，表述為EA = α(dK2 – d02)的關(guān)系，如何理解這個(gè)關(guān)系？很簡(jiǎn)單，打了一個(gè)孔以后，中間有一個(gè)空白的區(qū)域，它的大小為d0，如果一個(gè)大的氣體原子想要通過(guò)這個(gè)小的口，勢(shì)必要擾亂一個(gè)環(huán)形的面積，這個(gè)環(huán)形的面積恰恰可以計(jì)算為π(dK2─ d02)/4，例如卡通所示，這就是如何解釋關(guān)系。有趣的是，對(duì)不同三種缺陷擬合得出的α值都是相同的，相同的α值對(duì)三種不同的孔徑表明氣體速率的活化能僅僅是由石墨烯的特性決定，與孔道的結(jié)構(gòu)與尺寸無(wú)關(guān)。另一方面我們關(guān)注零活化能對(duì)于動(dòng)力學(xué)直徑，這個(gè)值可以估算所得出的孔徑尺寸，這個(gè)尺寸大概是2個(gè)I左右，也就是相當(dāng)于一個(gè)這個(gè)環(huán)這么大，這就是主要的結(jié)論。

    接下來(lái)我們干了什么事？因?yàn)樽隽艘粋€(gè)現(xiàn)象擬合，這里就有一個(gè)前指數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)如果把前指數(shù)系數(shù)跟活化能之間繪制一個(gè)圖，滿足一個(gè)指數(shù)關(guān)系，前指數(shù)和活化能巨大的指數(shù)關(guān)系，而這個(gè)指數(shù)嚴(yán)重抵消了υexp(–EA/kbT)，因?yàn)橹笖?shù)項(xiàng)里面的正負(fù)相反，這也就解釋了為什么理論上計(jì)算的石墨烯怎么好，選擇性特別高，但是實(shí)驗(yàn)上并沒(méi)有看到這么高的選擇性原因，就是因?yàn)榍爸笖?shù)的指數(shù)關(guān)系源于強(qiáng)烈的表面吸附，中和了指數(shù)級(jí)別巨大的選擇性。

    這是我的主要匯報(bào)，謝謝各位。

    朱宏偉：謝謝孫鵬展教授。

    下面是對(duì)話環(huán)節(jié)。其他會(huì)場(chǎng)的人結(jié)束了，我們的人增加了，提問(wèn)的聽(tīng)眾有一本書(shū)，這里一共是兩類(lèi)，一類(lèi)是氫能新材料還有石墨烯的兩本科普書(shū)。

    對(duì)于設(shè)計(jì)了一些主題，石墨烯材料在新形勢(shì)下的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，還有應(yīng)用里面的核心作用，以及信息、能源、環(huán)境、生物等領(lǐng)域的應(yīng)用?？赡苡械穆?tīng)眾堅(jiān)持到現(xiàn)在，現(xiàn)在開(kāi)始提問(wèn)，大家有問(wèn)題嗎？圍繞前面幾位嘉賓的提問(wèn)。

    提問(wèn)：我想跟林時(shí)勝教授請(qǐng)教一個(gè)問(wèn)題，今天的主題是光伏，想跟林老師請(qǐng)教一下，我們石墨烯材料在光伏領(lǐng)域目前有哪些應(yīng)用的進(jìn)展？未來(lái)的商業(yè)化前景大概是怎么樣的？謝謝。

    林時(shí)勝：謝謝。簡(jiǎn)短回答一下，現(xiàn)在我們不同公司產(chǎn)線上有效率明顯提升。第二，我們?cè)谡愦蟮膶?shí)驗(yàn)室提升會(huì)更為明顯，大概有千分之三以上的提升，太陽(yáng)能領(lǐng)域千分之一是顯著的提升，我們現(xiàn)在想把這個(gè)事情公司化，進(jìn)行下一步的產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)，應(yīng)該來(lái)講就可以獲益，也是我們這個(gè)論壇的結(jié)晶。

    謝謝！

    提問(wèn)：今天論壇有專家教授，還有產(chǎn)業(yè)方面的人，我想問(wèn)一下，石墨烯這個(gè)行業(yè)整體優(yōu)越性、材料優(yōu)越性和應(yīng)用遍地開(kāi)花，在各行各業(yè)都有非常亮眼的東西，在論文發(fā)表非常明確，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看，在石墨烯方面還沒(méi)有看到一個(gè)企業(yè)能夠有規(guī)模性的營(yíng)收上市？沒(méi)有一個(gè)人吃到市場(chǎng)的紅利。從我們這個(gè)行業(yè)內(nèi)部看到底是哪個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有被卡住，或者哪個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有得到突破？

    林時(shí)勝：我代表大家回答一下，我做了一個(gè)報(bào)告你可能沒(méi)聽(tīng)到。第一，硅這個(gè)東西作為太陽(yáng)能電池主要原料，勢(shì)必要加碳，這是我的第一個(gè)邏輯，這是前面長(zhǎng)的報(bào)告得出來(lái)的。

    第二，各位專家，包括清華大學(xué)朱教授也知道，石墨烯其實(shí)是很有用的，這跟中國(guó)文化是很有感到的。中國(guó)的文化是“顯你無(wú)，恨你有”，很中庸的問(wèn)題，但是科技是更高、更快、更強(qiáng)不一樣的問(wèn)題，所以里面需要資本的強(qiáng)力參與，而且要摒棄某些獨(dú)立的特性。很大程度上我們假石墨烯給消費(fèi)市場(chǎng)搞壞了，這是非常重要的因素。但真的石墨烯是很有用的，這個(gè)時(shí)候要跟自資本、產(chǎn)業(yè)進(jìn)行良性的互動(dòng)，所以你們搞投資的要有眼睛去區(qū)分真假，要相信未來(lái)。馬云講了，相信才能看見(jiàn)，中國(guó)現(xiàn)在的資本也是一個(gè)因素。

    謝謝你的問(wèn)題。

    提問(wèn)：感謝各位教授的精彩演講。我有個(gè)簡(jiǎn)單一點(diǎn)的問(wèn)題，想問(wèn)一下侯士峰教授，我對(duì)你的膜分離技術(shù)很感興趣，你剛才提了一句話，很可能可以應(yīng)用于手性藥物分離，我想問(wèn)一下有沒(méi)有具體應(yīng)用或者是實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用已經(jīng)做出有相關(guān)的結(jié)果？應(yīng)用在首線藥物的分離上。

    侯士峰：我們現(xiàn)在這部分東西是我們基本的理論、很系列的東西做了好幾種藥物了，下一步我們正在想辦法，如何在實(shí)際領(lǐng)域中得到應(yīng)用，這是我們現(xiàn)在正在準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)的東西。因?yàn)檫@是稍微前沿一點(diǎn)的東西，我們也想準(zhǔn)備把這個(gè)東西用到實(shí)際領(lǐng)域中。用到實(shí)際領(lǐng)域中，可能這個(gè)過(guò)程還是需要點(diǎn)時(shí)間的，因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中我們需要一個(gè)穩(wěn)定性，需要效率，這個(gè)膜做出來(lái)以后，我經(jīng)常說(shuō)，石墨烯現(xiàn)在用的是粉體材料，大小不一，如果做膜必須要保證膜的性能是一致的，只有這樣才能進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。這部分東西現(xiàn)在正在準(zhǔn)備做，但是效果確實(shí)非常好。要是感興趣可以把所有的文章，包括現(xiàn)在有一些實(shí)際應(yīng)用中想辦法用到實(shí)際中的數(shù)據(jù)發(fā)給你。現(xiàn)在還沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用，但是我認(rèn)為是有價(jià)值。謝謝！

    朱宏偉：大家還有什么問(wèn)題？后面進(jìn)來(lái)的觀眾，我們提問(wèn)有書(shū)贈(zèng)送。

    提問(wèn)：?jiǎn)栆幌轮旖淌冢覀冇幸粋€(gè)英國(guó)的合作伙伴，從劍橋大學(xué)材料化孵化出來(lái)的企業(yè)，他們用的是半導(dǎo)體材料工藝整合石墨烯做電子器件，他講是全球唯一一家、最早一家用石墨烯材料做電子材料傳感器，國(guó)內(nèi)這方面有這方面的研究嗎？

    朱宏偉：這應(yīng)該有，但國(guó)內(nèi)還是產(chǎn)業(yè)做得比較靠前，但是在基礎(chǔ)研究里，像一些電子器件、晶體管、超導(dǎo)也有在做。

    提問(wèn)：學(xué)術(shù)有文章。

    朱宏偉：也有，偏物理了，物理專業(yè)的可能做的比較多。

    提問(wèn)：請(qǐng)教一下，石墨烯的應(yīng)用很廣，石墨烯材料的制備有什么樣的期許？因?yàn)閼?yīng)用很廣，今天也談到電子應(yīng)用，也談到農(nóng)業(yè)各方面的應(yīng)用，但是國(guó)內(nèi)大批量的制備技術(shù)和制備能力有什么期許？

    任天令：制備技術(shù)非常重要，直接關(guān)系到未來(lái)是否能夠真正用好，大量地用起來(lái)。其實(shí)針對(duì)不同的場(chǎng)景要有定制化，應(yīng)用場(chǎng)景蠻開(kāi)闊的，大家也可以看到我們有不同領(lǐng)域的，比方電子信息，量非常大，有能源的、農(nóng)業(yè)的等等。各種各樣不同的場(chǎng)景對(duì)石墨烯材料雖然都叫石墨烯，但類(lèi)別是有差異的，未來(lái)真正用上的形態(tài)也是有差別的。我們各種方法，要有一個(gè)定制化的考慮。簡(jiǎn)單舉個(gè)例子，如果用它做電子信息芯片應(yīng)用，首先要考慮和半導(dǎo)體制程的相同性，比如CPD等等，包括剛才講到的一些方式。

    簡(jiǎn)要做一個(gè)回答，謝謝！

    朱宏偉：謝謝。時(shí)間差不多了，因?yàn)槲覀兦懊嫱咸昧?。我們?qǐng)林老師總結(jié)一下，林老師是執(zhí)行主席。

    林承楨：我們今天又是一場(chǎng)盛宴，我從感覺(jué)上來(lái)講，理論研究和深度應(yīng)用已經(jīng)變成了石墨烯的主流，因?yàn)槊拷缍荚诎l(fā)生變化，這個(gè)變化都是在深入。我想，石墨烯進(jìn)一步和能源、新能源，進(jìn)一步和能源體系以及新型電力系統(tǒng)怎么進(jìn)一步結(jié)合也是我們的主題。今天到會(huì)的肯定是有光伏產(chǎn)業(yè)的企業(yè)，請(qǐng)光伏產(chǎn)業(yè)的企業(yè)向單位領(lǐng)導(dǎo)做一下匯報(bào)，我們可能會(huì)組成一個(gè)小團(tuán)隊(duì)到光伏企業(yè)做一次交流，剛才幾位的思路都會(huì)對(duì)光伏轉(zhuǎn)換率有所貢獻(xiàn)，貢獻(xiàn)大與小，但是總會(huì)有貢獻(xiàn)。我們?nèi)匀皇窃诶碚撋仙钊胙芯?，?yīng)用上也要深入，這是2024年的主題。

    朱宏偉：謝謝林老師。感謝參加今天石墨烯前沿大會(huì)，后面有下一個(gè)會(huì)議，今天大會(huì)到此結(jié)束，謝謝大家！

    （結(jié)束）