4月2日，蘭州大學(xué)拜永孝教授即將以網(wǎng)絡(luò)直播的形式，為北京交通大學(xué)附屬中學(xué)的160名同學(xué)作題為《石墨烯與美好生活》的主題演講。今日，拜永孝教授接受了我們的采訪，以下為拜永孝教授自述：
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悲欣交集，我的新材料情結(jié)
前段時間，某大型央企通知我重啟某一材料領(lǐng)域的研究，而且特別強調(diào)這次的研發(fā)任務(wù)是確保要做到產(chǎn)品級別，要求材料性能達到目前該類進口產(chǎn)品同樣的品質(zhì)和指標(biāo)，并且這次的指示很明確，要求我們?nèi)σ愿埃幌Т鷥r，在原來小試研究基礎(chǔ)上進一步開展中試和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，直至做出取代進口的產(chǎn)品來。
這是我十幾年前曾經(jīng)開展的一項研究，十幾年后的今天能夠繼續(xù)進行和完善，自然有幾分欣喜。但欣喜之余，更多的是隱憂，此次重啟研究的原因，是某些國外企業(yè)出爾反爾，拒絕按照先前承諾為我方穩(wěn)定供貨。
習(xí)主席強調(diào)“真正的大國重器，一定要掌握在自己手里。核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)化緣是化不來的，要靠自己拼搏”。國家領(lǐng)導(dǎo)人的高瞻遠矚在現(xiàn)階段看來更是意味深長，更加堅定了我們開發(fā)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)與推動新材料報國的信心和決心。
雖然自改革開放以來我國在科研領(lǐng)域的發(fā)展很快，但我國科技被“卡脖子”的領(lǐng)域還很多，而且很大一部分是是材料問題，我國材料工業(yè)大而不強，相比發(fā)達國家的技術(shù)水平確實還比較落后。仍需要全國的科技工作者團結(jié)協(xié)作、加倍努力、不畏艱難、砥礪前行。
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結(jié)緣石墨烯
石墨烯作為戰(zhàn)略性新興材料，已列入國家“十三五”科技專項規(guī)劃并在“中國制造2025”中明確了其發(fā)展路徑。石墨烯是全球首個被發(fā)現(xiàn)的單原子層二維納米材料，其特殊的結(jié)構(gòu)和一系列突出的性能注定了其具有廣泛的應(yīng)用前景。
2009年，我在密歇根大學(xué)做博士后研究期間就開展了石墨烯制備方法及其應(yīng)用領(lǐng)域的研究工作。
回國后在甘肅省、蘭州市和蘭州大學(xué)各級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和鼓勵下，在中國石油、方大炭素等諸多企業(yè)和社會力量的支持下、在石墨烯研究領(lǐng)域前輩和同仁的提攜和幫助下經(jīng)過十來年的努力，主要做了如下方面的點滴工作。
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石墨烯制備方法和工藝技術(shù)研發(fā)
突破了制約高質(zhì)量石墨烯制備的科學(xué)與技術(shù)瓶頸，解決了石墨烯綠色規(guī)?；苽?、提純、改性、表面修飾及后處理的關(guān)鍵核心技術(shù)。
5年前已經(jīng)實現(xiàn)了高品質(zhì)石墨烯的產(chǎn)業(yè)化制備，生產(chǎn)裝置運行穩(wěn)定。在系統(tǒng)優(yōu)化工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，目前可提供十噸級石墨烯、百噸級石墨烯導(dǎo)電漿料的低成本制備工藝和工程建設(shè)技術(shù)，實現(xiàn)交鑰匙工程。
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石墨烯樣品照片
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能量儲存與新能源
開發(fā)的石墨烯可應(yīng)用于超級電容器、鋰離子電容器和鋰離子電池等可充電電池中以提高其能量密度、循環(huán)穩(wěn)定性和低溫性能等綜合性能。石墨烯的單原子層片狀結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在熱力學(xué)驅(qū)動下片層之間由于π-π作用易發(fā)生回疊和堆疊，從而使得比表面積大幅度減小和導(dǎo)電性迅速降低，從而限制了其功能特性的充分體現(xiàn)，這是制備高性能石墨烯超級電容器、鋰離子電池電極面臨的難題和挑戰(zhàn)。
同時，在實際應(yīng)用中，提高電極材料的質(zhì)量密度以減小能源存儲器件的體積，也是新型超級電容器的發(fā)展方向。我們針對防止石墨烯材料的片層堆疊問題，通過設(shè)計和構(gòu)建電極材料的三維結(jié)構(gòu)，圍繞電極材料的孔結(jié)構(gòu)調(diào)控和表面性質(zhì)優(yōu)化這一關(guān)鍵問題，設(shè)計合成了不同孔結(jié)構(gòu)與不同表面性能的石墨烯基電極材料、構(gòu)筑了高能量密度的儲能器件。
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多孔狀高密度石墨烯電極材料和儲能器件
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導(dǎo)電油墨和墨水
開發(fā)的高導(dǎo)電性的石墨烯可實現(xiàn)環(huán)境友好的高性能導(dǎo)電油墨的配制，應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)射頻標(biāo)簽、傳感器、印刷電路等微電子及信息技術(shù)領(lǐng)域。此外，還可以用于薄膜發(fā)熱和柔性功能材料領(lǐng)域，利用石墨烯發(fā)射遠紅外波實現(xiàn)加熱和發(fā)熱作用，可用于功能服飾、保健、清潔供暖等方面。
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石墨烯導(dǎo)電墨水與印刷電路
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高分子復(fù)合材料
開發(fā)的石墨烯制備和改性技術(shù)，將表面改性修飾石墨烯采用原位聚合、熔融復(fù)合、溶液復(fù)合等特定的方法融合到塑料、橡膠、纖維等高分子基體材料中。通過調(diào)控石墨烯的表面結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)、界面能、表面浸潤性來解決與不同類型聚合物的熱力學(xué)相容性和相分離的問題，從而大幅提升復(fù)合材料的強度與韌性，同時賦予材料抑菌、抗紫外線、驅(qū)螨、防腐、抗靜電、阻燃及導(dǎo)熱等功能特性。
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石墨烯-聚合物復(fù)合母料、薄膜、纖維和醫(yī)用敷料
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寄望美好生活，投身石墨烯青少年科普
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百場線上科普講座第十場
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科技創(chuàng)新與科學(xué)技術(shù)的普及，如同車之兩輪、鳥之兩翼。作為石墨烯行業(yè)的追夢人，我一直關(guān)注著青少年科普事業(yè)。
4月2日，我將以網(wǎng)絡(luò)直播的方式，為來自北京交通大學(xué)附屬中學(xué)的160名同學(xué)作《石墨烯與美好生活》主題演講。
本場講座是“神奇的石墨烯改變世界”青少年科普公益活動線上科普講座第十場。科普公益活動現(xiàn)火熱進行中。
活動由中關(guān)村華清石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟（以下簡稱“聯(lián)盟”）和中國技術(shù)市場協(xié)會青少年科技創(chuàng)新工作委員會主辦，
以“少年追夢路，'烯'
望探索行”為主題。從石墨烯這一具備神奇性能和傳奇發(fā)現(xiàn)過程的“黑金”材料入手，通過線上線下科普講座、青少年科技創(chuàng)新成果競賽、“烯”望少兒創(chuàng)意設(shè)計大賽、參觀展示體驗示范、海外游學(xué)等方式，體現(xiàn)關(guān)注青少年成長、推進石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的愿景。
我們期待更多熱心公益、積極踐行社會責(zé)任的機構(gòu)、企業(yè)、個人加入我們，成為我們的伙伴，與我們一起鋪就青少年追夢之路，探索明日的“烯”望！
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'CGIA企業(yè)需求服務(wù)中心'是石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立的，以推動石墨烯下游應(yīng)用為己任，致力于搭建供需對接平臺的服務(wù)部門。中心著力于解決需求痛點，創(chuàng)新服務(wù)模式，為企業(yè)提供專業(yè)、高效、精準(zhǔn)的需求對接服務(wù)，主張以解決需求痛點，提升企業(yè)價值，實現(xiàn)共同成長為目標(biāo)；以支撐企業(yè)精準(zhǔn)把握市場定位，推動產(chǎn)品技術(shù)轉(zhuǎn)型升級，加快技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用推廣及商業(yè)化，助力區(qū)域新舊動能轉(zhuǎn)換為價值體現(xiàn)。我們期待懷揣夢想，志同道合的朋友找到我們，一起去征服夢想和未來~?
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