朱光华教授创新曲面石墨烯技术 破解石墨烯提取难题

　　近日，原中国铁道科学院高级工程师、研究员朱光华教授带着其最新研究的曲面石墨烯提取技术惊艳大众。由此，这种被誉为“新材料之王”的石墨烯再一次进入大众视野。

　　事实上，石墨烯原本就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。1毫米厚的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹可能就是几层石墨烯——它是由一层碳原子以六角形蜂巢结构周期性紧密堆积构成的二维碳材料。

　　石墨烯具有很多神奇性能，因此号称“新材料之王”：它是最薄的材料，因为它仅有一个原子层;它是强度最大的材料，理论上强度比钢强韧200倍;它是导电性最好的材料，电导率是银的1.6倍;它是导热性最好的材料，热导率是铜的13倍。同时，石墨烯也是强度最高的材料之一，还具有很好的韧性，可以弯曲，又具备超强导热性与导电性，这让它的应用前景十分广阔。

　　石墨烯在基础物理学方面的重要性不言而喻，同时也在商业领域创造了前所未有的高期望。然而理想很丰满，现实仍骨感。现在你能在市场上买到的石墨烯，很可能都只是石墨。2018年，《先进材料》上曾发表一篇论文，作者之一是石墨烯诺贝尔奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫。在此，研究者们分析了来自美洲、亚洲与欧洲60家公司的粉体石墨烯样品，发现大多数公司样品中石墨烯含量低于10%，且没有一个样品石墨烯含量超过50%。

　　原因之一是在规模化工业制备中，石墨烯粉体一般采用化学反应剥离石墨层的办法获取。这种提取方式不仅产量低，还会带来大量的废酸、废水。难以实现石墨烯大规模的提取和应用。

　　这样的难题让朱光华燃起了斗志，经过无数次的实验，他发现当石墨烯片层产生一定的弯曲结构时，则使处于平衡状态的碳原子具有一定的应力并处于较高能量状态。朱光华教授利用高科技手段，研制出的一种可在碳分子层面上进行操纵，合成不同形态结构体的拥有自主知识产权的新型工艺方法，即制备曲面石墨烯。该工艺制备的石墨烯液体具有产量高、成本低、纯度高等特点，单个装置年产高品质石墨烯液体可达10吨。就此，朱光华极大地解决了石墨烯的规模化提取难题，让石墨烯这种珍贵的“新材料之王”实现其商业化用途再一次前进一大步。

　　据资料显示，朱光华，汉族，科学家，曲面石墨烯发明人，原中国铁道科学院高级工程师、研究员。

　　朱光华教授是专门从事碳素材料应用研究的科学家。1980——1990年期间作为中日高级技术项目交流成员访日。2005年后，与清华大学、中科院物理所等科研单位合作，对新材料项目中的纳米碳溶胶及量子化新素材进行深入的应用研究。

　　研究方向：朱光华是碳素材料应用研究的先驱探索者之一。尤其对于纳米级碳素材料在生命科学应用方面的研究取得了巨大成果；并在高速铁路轨道结构翻浆锚注技术研究上大有建树；此外，朱光华创新研制出的曲面石墨烯，让这种“新材料之王”具备了大批量生产的条件。

　　科研成果：(发明)一种介质强化反应方法及其实施设备-201410447665.7(发明)量子碳素及其制备方法和实施设备-201410449811 X(发明)一种高热值燃气及其制备方法与实施设备-201410449769.1

　　(发明)量子铂酸器电池-201110068760.2

　　(发明)量子化碳材料素材液的制备方法与产品及其制备设备-200810105108.1

　　(发明)利用量子化碳材料制备的微乳燃油及其制备方法与设备-200810105942.0

　　(发明)纳米碳液的制备方法及其制造设备-200510064698.4

　　(发明)纳米铅酸蓄电池-200510063570.6

　　发表论文：

　　Electrochemistry Communications 11 （2009）409-412

　　《单分散纳米碳胶体溶液的制备及表征》

　　《铁路有碴道床捣固密实作业》

　　所获奖项：

　　《高速铁路常用跨度桥梁技术——中国铁道学会科学技术奖特等奖（五）》

　　《高速铁路接触网络系统技术及其工程应用——中国铁道学会科学技术奖特等奖（七）》

　　《高速铁路路基工程关键技术及应用——中国铁道学会科学技术奖特等奖（九）》

　　《多动力作用下高速铁路轨道桥梁结构体系动力学及关键技术研究——中国铁道学会科学技术奖特等奖(十一) 》

　　尽管取得如此大的成就，朱光华教授却还是没有停止研究，这更加证明在以后的日子里朱光华教授会给我们带来更多的精彩。社会需要埋头苦干的人挺身而出，繁华的世界需要实干的人去支撑，像朱光华这样的专注科学的人值得国人骄傲，也值得每一个普通人去敬仰和尊重。