真正的黑科技——石墨烯除甲醛涂料顛覆建材產業
據了解,石墨烯是目前人類已知“zui”硬、“zui”薄的納米新材料,被稱作“后硅時代”可能改變世界的“神奇材料”,將應用于電子、航天、光學、儲能、生物醫藥、日常生活等領域。
石墨烯是由碳原子緊密堆積而成的二維晶體,具有超薄、超輕、超柔韌、超高強度、超強導電性、優異的導熱和透光性等特性,集透光性好、導熱系數高、電子遷移率高、電阻率低、機械強度高等多種優異性能于一身,在電子學、光學、磁學、生物醫學、催化、儲能和傳感器等諸多領域有著廣闊而巨大的應用潛能, 是主導未來高科技競爭的超級材料,被稱為“黑金”、“新材料之王”。
石墨烯作為一種新型的二維納米材料,因其優異的性能在電子信息、新材料、新能源、生物醫藥、環境保護等諸多領域具有巨大的應用潛能和革命性變革,世界各國和跨國企業紛紛投入巨資加強石墨烯的研發、生產和應用,以期搶占產業制高點。
目前,全球已有80多個國家投入石墨烯的研發、生產。美國、歐盟、日本、韓國等相繼發布或資助了一系列相關研究計劃和項目。特別是歐盟制定了石墨烯旗艦計劃,計劃投入10 億歐元。不僅如此,IBM、英特爾、陶氏化學、三星等國際知名跨國企業紛紛將石墨烯及其應用技術作為長期戰略發展方向,而且還涌現出了大批專門從事石墨烯研發、生產和應用的機構和企業。
從市場規模看,目前全球石墨烯年產能已達到百噸級,業內預計未來五年到十年,石墨烯年產能將達到千噸級。鋰電大數據統計顯示,2015年全球石墨烯市場規模約為453萬美元,預計到2020年市場規模可達到3.85億美元,2025年石墨烯規模將達21.03億美元。石墨烯涂料,頗受行業所關注,是在工業、民用、建筑等各大領域有著舉足輕重作用的未來涂料主力軍。自2004年起,英國科學家從石墨中把石墨烯分離出來后(2010年獲得諾貝爾物理學獎),便隨即被業界甚至其它行業研究領域爭相關注,是未來工業、民用等應用領域中最被寄予厚望的新生化學涂料。“十三五”期間,除甲醛涂料將進入發展成長的黃金時期,石墨烯的出現,更令產品錦上添色,將使除醛涂料其規模、品種、性能都得到以大幅提高。深入解決行業痛點——只堵不疏的問題。伴隨著中國基礎設施建設、工業機構調整和新興產業的發展,除醛涂料無疑成為涂料產業與市場體系中的一個重要領域與分支,與其相關的參與企業、技術發展、產品體系、市場規模、實際需求、應用領域、作用發揮等在目前均達到了新的水平,而且不少行業專家都認為,工業涂料中制造規模最為領先、生產效率高、產能發揮好的,當屬石墨烯涂料。據行業資深媒體專家指出,石墨烯的應用被國際上列為影響未來全球經濟的十二大課題之一,并被預測到2025年將拉動全球經濟一萬億美元的產出。
石墨烯涂料分解甲醛機理如下:
還原雨林墨烯晶鉆(世界首款除醛石墨烯材料)采用全球第一個通過IGCC認證的利特納米單層石墨烯材料及獨有的國際專利FORMALCLEAN技術,利用氧化單層石墨烯的反應活性,針對性的對氧化石墨烯端基進行接枝改性,并復合納米級二氧化鈦,然后進行還原,再通過分散科技,實現石墨烯晶鉆的蜂巢狀排列,形成二維烯鏈結構,較傳統光觸媒,墨希晶鉆在加寬光譜利用波段的同時,還增加材料對有機物的主動遠距吸附性,將對甲醛、苯的分解效率較竹炭等常規除醛材料提升12倍以上。
墨烯晶鉆(除醛石墨烯)采用的二維烯鏈蜂巢結構技術(石墨烯除甲醛專利技術),利用單層石墨烯的近二維六邊形結構對復合材料進行排列,復合形成蜂巢狀結構,此結構具備兩個優勢,大幅增加材料的比表面積,形成更大反應面積;同時,產生巨量孔洞(是竹炭等常規吸附物的十倍以上),對有機物等有強烈的主動吸附性能,以此增加墨烯晶鉆與有機物接觸的概率,實現對有害有機物的主動捕捉及分解作用。
簡單來說就是光線在墨烯晶鉆(除醛石墨烯)的催化作用下,不斷形成可以分解甲醛的物質,持續進化空氣中的甲醛及苯類等有機廢物,形成無毒害的水和二氧化碳。此外墨烯晶鉆(除醛石墨烯)光催化產生的光致電子及空穴可以與環境中微生物的細胞壁、細胞膜等組成成分發生氧化還原反應,氧化微生物的細胞壁、細胞膜等,導致微生物的死亡,羥基自由基與超氧負離子自由基亦可以同樣的原理清除環境中的有害微生物。
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