新方法以烟煤为原料制备少层石墨烯
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石墨烯二维半导体实验室正式启用！
近日，由江苏省石墨烯产业技术创新联合体主导建设的石墨烯二维半导体实验室正式竣工并投入使用。该实验室聚焦石墨烯与二维半导体材料的创新研发，重点攻克二维材料的生长、转移、异质结构筑等关键技术问题，致力于推动石墨烯材料在电子信息及集成电路领域的应用。
在硬件配置方面，实验室配备了一系列国际领先的大型精密仪器，核心设备包括可实现原子级精度观测的透射电子显微镜（TEM）、高分辨率原子力显微镜（AFM）、拉曼光谱仪（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）、霍尔效应测量系统等尖端仪器，为材料分析与器件开发提供全方位支持，设备总价值超过2000万元。
目前，实验室承担了江苏省2023年重点研发计划（产业前瞻与关键核心技术）项目“晶圆级石墨烯类二维半导体材料及其在逻辑和光源器件应用中的关键技术研究”，并获得1500万元专项资金支持。该项目聚焦石墨烯类二维材料在逻辑器件与光电器件开发，已与南京大学、东南大学、中科院苏州纳米所等高校及科研院所建立联合攻关机制，旨在打造“产学研用”深度融合的创新生态，加速技术成果转化。
未来，实验室将积极对接国家战略需求，深化与国内外顶尖科研机构和行业龙头企业的合作与交流，构建开放共享的创新平台。通过联合攻关、技术交流与成果转化，实验室将全力推动石墨烯二维半导体技术的发展和创新，为我国半导体产业的高质量发展贡献更多力量。
石墨烯二维半导体实验室的启用，标志着江苏省石墨烯产业技术创新联合体在新型半导体材料研发领域迈出了重要一步，将为我国突破高端芯片技术瓶颈提供关键支撑。
火炬石墨烯与厦门大白科技共建联合实验室
近日，厦门火炬石墨烯新材料孵化器有限公司与厦门大白科技有限公司签署合作协议，共建智能卫浴材料领域“联合实验室”。
签约活动上双方就以石墨烯为代表的新材料在创新领域的应用、智能卫浴发展应用及未来合作方向等方面进行友好交流。本次共建签约标志着双方合作的正式启动，后续双方将深度融合技术优势，聚焦以石墨烯为代表的新材料在卫浴场景的革新应用。
详解石墨烯拉曼光谱测试
1. 石墨烯的典型拉曼光谱图
2. 石墨烯拉曼光谱与层数的关系
4. 石墨烯的表面增强拉曼效应
5. 拉曼光谱激光器波长的选择
6. 常见问题
2. 制备样品要求
石墨烯纺织创新基地正式签约
近日，尚烯科技与国家石墨烯创新中心、石家庄综合保税区及其区内企业，在中国（河北）自由贸易试验区正定片区（石家庄综保区）隆重举行了新材料项目集中签约仪式。正式签订了石墨烯产业合作协议，并启动国家石墨烯纺织协同创新基地。
尚烯科技董事长何教与石家庄新合科技股份有限公司董事长康利强代表双方签署战略合作协议。自贸试验区正定片区党工委副书记、管委会主任、正定县委副书记任秀力、国家石墨烯创新中心副总经理李智慧等出席活动。
国家石墨烯创新中心与石家庄综保区、石家庄综保区与卓壮（河北）航空科技有限公司签署合作协议，深化科研转化与产业化应用、推动航空材料领域技术升级，为区域高质量发展注入强劲动能。
石墨烯研发获新突破 产业化应用前景广阔
我国是石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一，相关产业正进入高速发展期。中商产业研究院发布的《2025-2030年中国石墨烯行业调研分析及市场预测报告》显示，2024年中国石墨烯市场规模达到约411亿元。
记者近日了解到，目前石墨烯新材料在电力能源领域的研发应用已取得新突破，常温高导电复合材料具备产业化应用的基础。专家及业内人士认为，未来需进一步加强技术研发投入和人才储备，着力打造全产业链协同创新的产业生态。
拓宽产业发展新蓝海
在位于浙江温州乐清的物联网传感产业园，石墨烯新材料创新中心孕育着发展新动能。这里正重点培育常温高导超级铜粉、超级铜线、超级铜带材等产业化能力，以及复合线材等制备规模化、工业化能力，加速新材料的落地应用。
在新一轮产业升级和科技革命大背景下，新材料产业必将成为未来高新技术产业发展的基石和先导，对全球经济、科技、环境等各个领域发展产生深刻影响。在中国石墨烯产业技术创新战略联盟理事长李义春看来，石墨烯作为一种新型功能材料，具有广阔的应用前景。
石墨烯是由单层碳原子构成的蜂窝状二维原子晶体材料，稳定的结构赋予其独特的物理化学性质，尤其是超高载流子迁移率和极高的导热率，使石墨烯新材料在发挥其导热性和导电性的应用领域中为人们所青睐。
李义春介绍，根据石墨烯出众的性能特点，可以将其应用领域大致分为电子信息、能源储存与转换、复合材料、生物医药、环境工程等。在这些领域中，已经有一些石墨烯产品或原型得到了实验室验证或通过了小规模试验，如石墨烯晶体管、触摸屏、太阳能电池、超级电容器、导电油墨、传感器等。
目前，全球石墨烯年产量超过23000吨，全球有250多家公司将石墨烯材料商业化，这表明石墨烯市场正在不断扩大。据不完全统计，有80多个国家和地区在积极布局和推进石墨烯产业发展。多家权威市场分析机构预测，2023年至2028年，整个石墨烯产业规模的年均复合增长率将达到30%至45%。
“我国高度重视石墨烯的研发与产业化发展，从国家和地方层面在资金和政策上给予不断支持，研究和产业化进程基本与国际同步。”中国科学院院士刘忠范说，我国石墨烯论文发表、专利申请数量均占据全球总数的四分之三左右，相关企业数量超过5万家。
刘忠范认为，从国内情况来看，我国在石墨烯的基础研究和专利申请方面已经取得了世界领先的地位，有雄厚的人才储备和科技支撑，也有庞大的市场需求和政策扶持，因此拥有实现石墨烯产业化的优势和条件。
常温高导电材料研发取得新进展
经过8年研究攻关，正泰集团在常温高导电石墨烯铜复合材料领域已经取得了多项重要成果。“公司开发的高导电石墨烯复合材料在2024年8月的第三方导电率测试中取得了109.6%IACS（国际退火铜标准）的高性能结果，顺利达成了技术目标对材料导电性能的要求。”浙江省工商联主席、正泰集团董事长南存辉说。
据介绍，采用石墨烯化学气相沉积（CVD）生长技术，在制备高导电石墨烯铜复合材料时，通过控制各个铜石墨烯粉体制备工艺中的实验参数可以调整石墨烯与铜之间的结合力，铜粉上薄膜石墨烯的片层厚度在1至10层可控，薄膜石墨烯在铜粉表面的包覆率在30%至95%可调，导电率可实现108%IACS。
“其中，基于CVD铜粉石墨烯生长法制备的石墨烯铜复合材料已经成功应用到触点领域，并率先实现触点的产业化，打通了从原材料到复合材料再到触点产品的全产业链。”正泰集团副总裁王国荣说，目前新能源与电网领域的产线布局也已打通，产品陆续在充电枪、变压器、电线电缆等产品上进行试制。
在高导电石墨烯铜复合材料研发中，核心任务就是具有高性能优势的石墨烯铜复合材料的稳定制备，而其核心指标就是如何实现材料导电率的提升。
“在初步实现高导电石墨烯铜复合材料制备后，我们组建了三支团队、用三种方法来开发高导电石墨烯复合材料，在2021年初才逐渐找到了提高导电能力的关键影响因素，并逐步提升导电能力。”南存辉说。
中国电力科学研究院电工新材料研究所电工导体材料研究室主任丁一说，根据测算，导电率提高1%IACS，每公里输电线路每年可节能1000至2500度电。若采用对标银的108%IACS高导电石墨烯铜，按全国10千伏、220千伏及以上线路总长630万公里计算，每年可节约500亿至1260亿度电，年节电量相当于再造一座三峡大坝。
同时，石墨烯新材料与新兴业态的融合催生了更多应用场景。依托自主研发的超高导电石墨烯铜复合材料，正泰创新打造出高镍-硅碳、高镍-锂和锂硫体系电芯及模组产品，以及适用于光伏和风力电站、电网巡检维护场景的“幽影”无人机。产品不仅满足了长续航和极端环境的巡检需求，还在工业无人机市场中实现了最长120分钟的续航时间。
加快推动产业链协同创新
尽管目前研发应用已取得积极进展，但专家和业内人士认为，批量化制备技术、低成本剥离转移技术、统一的产品标准等仍不同程度制约石墨烯新材料产业化速度。
“未来，我们将从平台搭建、人才培育等角度夯实创新研发基础。”南存辉说，“一方面，进一步建立和发挥复合技术及设备研发、批量制备、性能检测、产品应用测试等平台在技术应用研发和技术转移转化方面的优势，加快关键技术成果的转化，同时，重视人才队伍建设及培养，坚持以产业化思维、工程化思维培养科创人才。”
石墨烯复合材料涉及多个环节，刘忠范等专家认为，应加强原材料供应商、石墨烯生产企业、应用企业之间的合作与协同。通过建立产业联盟、合作研发项目等方式，实现产业链的无缝对接，提高产业效率和竞争力。
以正泰集团的实践为例，在石墨烯复合材料触点产品开发中，以上海新池能源科技有限公司（以下简称“新池能源”）为主体，温州宏丰电工股份有限公司（以下简称“宏丰电工”）、福达合金材料股份有限公司（以下简称“福达合金”）和浙江正泰电器股份有限公司（以下简称“正泰电器”）协作，四家公司作为产品的产业链上下游公司，共同研发新材料新产品。
王国荣介绍，新池能源作为新材料的开发公司，提供新材料给宏丰电工和福达合金，后者将新材料加工成电工触点产品，然后送至正泰电器将触点组装到对应型号的开关中进行产品性能验证，验证结果反馈到新池能源，对验证结果进行分析总结，然后制定新的研发计划开展下一轮产品验证，直到性能达到产品要求。以这样的合作方式，经过长期的共同开发攻关，才实现了新产品的落地和批量化应用。
在畅通产学研合作机制方面，李义春认为，要通过市场价值引导，进一步构建“产-学-研-用”的新材料创新体系，充分发挥企业、高校、科研院所各自在基础研究、人才、技术方面的优势，协同攻克高导电石墨烯铜复合材料产业化制备、应用等关键技术，共同实现石墨烯新材料的产业化和应用推广。（记者 袁震宇 魏一骏）
来源：经济参考报
如何选择拉曼光谱的激光波长
拉曼光谱，广泛应用于环境、安检、检验检疫、地质、物理及化学等领域的分析技术
激光波长的选择是最重要的考虑因素之一。一般来说，拉曼峰的位置与分子的化学结构有关，与激发波长无关。从理论上讲，您可以使用任何激光波长来测试样品。但是不同的激光波长激发样品，拉曼信号强度和噪声会有很大的差别，不合适的激光器会得到很差信噪比，甚至得不到目标物质的拉曼信号。因此，在进行拉曼光谱测试前要选择符合测试需求的激光。
在市面上，532nm、785nm和1064nm这三种波长仍是主流选择。接下来，我们将对这三种波长的重要性能进行详细对比。
首先，我们来探讨一下激发效率这一关键差异。
拉曼散射效率与激光波长的四次方成反比，即λ4。
根据之前的分析，我们知道拉曼散射效率与激光波长的四次方成反比。这意味着，当激光波长增加时，所需的测量时间也会相应增加。具体来说，532nm波长的激光产生的拉曼强度是785nm波长的4.7倍，而与1064nm波长的相比，更是高达16倍。因此，在保持其他条件不变的情况下，为了获得相同质量的光谱数据，使用较长波长的激光需要更多的测量时间。
532nm激发波长以其出色的灵敏度著称，能够在短时间内迅速捕捉到有效图谱，因而常被用于碳纳米管的分析。同时，它也适用于金属氧化物、矿物以及无机材料的检测。值得一提的是，532nm波长的仪器能够覆盖从65cm-1到4000cm-1的广泛光谱范围，这一特性使得它特别适合于检测那些位于较高拉曼位移区域的目标物，例如在2800cm-1至3700cm-1范围内出现的-NH和-OH官能团。
785nm激发波长因其广泛的适用性和低荧光干扰而备受推崇。这种波长能对90％以上的拉曼活性材料产生有效响应，且单次扫描采集时间短，非常适合各种样品和拉曼信号强度的检测需求。在三个标准波长中，785nm凭借其出色的荧光效应与光谱分辨率的平衡，成为了科研和工业领域的首选。当用于扫描海洛因碱光谱时，785nm激发光因其高分辨率而能揭示更多细节，尽管荧光效应导致基线倾斜，但整体而言，它仍是最受欢迎的激发波长之一。
在多数情况下，选用1064nm激发波长能有效降低荧光效应的影响。以纤维素测量为例，采用785nm和1064nm波长能获取优质光谱，尤其以1064nm的荧光效应最为微弱。相比之下，若使用532nm波长进行测量，由于荧光效应过于显著，将无法对纤维素进行有效测量。
综上所述，我们得出以下结论：在多数情况下，选择1064nm激发波长能够显著降低荧光效应的影响。以纤维素测量为例，通过比较785nm和1064nm波长的测量结果，我们发现1064nm波长下的荧光效应相对较弱，从而能够获取优质的光谱数据。相较之下，若采用532nm波长进行测量，则会因为荧光效应过于明显而无法对纤维素进行准确测量。
◆ 532nm激光
由于具有较高的能量，能够更深入地轰击样品结构，从而激发出更强烈的荧光，这一特性使其特别适用于对无机材料的测量。
◆ 785nm激光
在保持出色性能的同时，还能有效降低荧光强度，实现了经济性与激发效率的平衡，成为测量大多数化学品时的理想选择。
◆ 1064nm激光
虽然其荧光效应相对较弱，但需要较长的采集时间才能达到足够的信号水平进行分析。这使得它特别适合于测量彩色和深色材料，例如天然产物、染料、油以及彩色聚合物等。
下图总结了拉曼光谱激光波长选择策略
图片来源于网络
并没有一个万能波长的激光器适合所有的材料测试。不同的样品或材料可能需要不同的激发波长。这是因为要在尽可能增强拉曼信号的同时，尽量减少荧光信号干扰。荧光是拉曼光谱技术中的一大难题，它的谱峰宽而强，可能会掩盖拉曼信号。组合使用不同波长的激光器，有助于确定最佳的拉曼激发波长，从而最大限度地减少荧光信号干扰，获得最佳的拉曼信号。
此外，不同的激发波长对材料中的分子振动也会有不同的强度响应。使用单一的激光器，可能会错过更适合其波长的特定振动模式，导致获得的信息不够深入。此外，为了获得良好的信号，有时需要更高的激光功率，当然这也存在烧坏样品的风险。组合使用不同波长的激光器，能够优化各个波长的功率，并尽可能降低样品损坏的风险。
美国出台《COINS法案2024》严控石墨烯技术合作 科技霸权博弈再升级
美国国会通过《2024年全面对外投资国家安全法案》（简称COINS法案2024），禁止对美国制裁名单上的实体进行投资，并明确了禁止投资的特定技术领域。该法案将石墨烯相关技术列入”禁止技术”清单，禁止美国实体与中国在半导体、能源、国防等关键领域开展技术合作。
美国国会于去年底通过《2024 年全面对外投资国家安全法案》（“COINS 法案 2024”），将石墨烯相关技术纳入 “禁止技术” 范畴，引起国际社会广泛关注。
该法案旨在维护美国所谓的国家安全，对涉及中国的特定投资和人员实施制裁。在投资禁令方面，美国财政部长有权禁止美国人士在特定 “禁止技术” 领域与 “涵盖外国人士” 进行 “涵盖国家安全交易”，使用石墨烯晶体管的集成电路就位列其中。这意味着美国人员在石墨烯技术相关的投资、合作等交易活动将受到严格限制。
法案还规定，美国人士在 “禁止技术” 或 “需通报技术” 领域进行相关交易后，必须按规定向财政部长提交书面通报，否则将面临处罚。同时，财政部长需定期向国会委员会提交报告，评估法规执行情况，并与盟友和伙伴国开展多边合作，推动建立类似的限制机制。
石墨烯作为一种新型材料，在半导体、电子、能源等多个领域具有巨大的应用潜力和发展前景。美国此举被认为是出于维护自身在相关技术领域的优势地位，试图通过限制投资和交易来阻碍其他国家在石墨烯技术方面的发展。然而，这种单边限制措施不仅违背了市场自由竞争的原则，也对全球科技合作与交流造成了负面影响，引发了国际社会对于贸易保护主义抬头的担忧。
来源：世说新材
石墨烯传感器正逐步走向市场
传感器技术对于高科技设备和智能设备监控环境至关重要。随着移动设备和自动驾驶汽车的兴起，传感器已无处不在。人工智能的进步推动了对小型、低成本、高性能传感器的需求。
这一趋势始于 1990 年至 2020 年的微机电系统（MEMS）技术，几乎每部手机都集成了加速计、陀螺仪和麦克风等各种传感器。这些传感器采用半导体制造方法大批量生产。
石墨烯和其他二维（2D）材料的发现进一步推动了传感器技术的发展。这些材料可以制造超薄传感器层，提高灵敏度并提供独特的性能。
然而，在证明二维传感器优于现有传感器以及实现可靠的大规模生产方面仍存在挑战。石墨烯旗舰计划（2013-2023 年）对这些问题进行了探索，旨在将先进的二维材料传感器推向市场。最近，《二维材料》（2D materials）杂志上发表了一篇开放存取论文，总结了该计划中不同传感器研究小组的工作及其成功经验，重点是带电子读出功能的二维材料传感器的晶圆级制造。
本文介绍了基于转移和无转移生产二维材料传感器的区别。虽然这两种方法各有优缺点，但二者之间的选择取决于设备类型及其与读出电子设备的系统集成，作者在文中介绍了选择方法。论文还介绍了使用 CMOS 集成电路读出传感器数据的优势，这证明了二维材料传感器与现有制造技术的兼容性，同时也提高了二维材料的技术就绪水平 (TRL)，使其更接近工业应用。
作者详细介绍了各类二维材料传感器的操作、优点和缺点，包括压力传感器、麦克风、气体传感器和生物传感器。
使用高端设备进行二维材料传感器的实验室演示可以达到技术就绪水平（TRL）3-4 级，而要达到 TRL 5-6 级或更高，则需要在真实环境中进行验证。这就需要将传感器、读出电子装置和数据处理集成到便携式原型中。带电子读出功能的晶圆级传感器芯片具有成本低、功耗低和体积小的优势。这些芯片可在印刷电路板上制成小巧的传感器模块，由电池供电，并可通过无线接口和显示器进行增强。下图是这种原型的一个示例，显示了带有电容读出电子元件、Arduino 处理器、显示器和电池的石墨烯压力传感器原型。
图：二维传感器原型
石墨烯发现 20 年后，石墨烯旗舰计划启动 10 多年后，在实现二维材料传感器和晶圆级生产工艺方面取得了重大进展。Graphenea 公司为传感领域提供了一系列产品，如包含气体、化学和生物传感装置的各种微芯片。通过 Graphenea 卡和盒式磁带等配套产品，可轻松集成到实验装置中。不过，虽然二维材料传感器已经开始小规模生产，但目前还没有大批量（每年 100 万个产品）生产。
图：将二维材料传感器推向市场的路线图
该论文还包含一份提高石墨烯传感器产品 TRL 的路线图。为了推动二维材料传感器的产业化，需要做更多的工作来提高其技术就绪水平（TRL）。主要挑战包括证明二维传感器的性能优于现有传感器，以及开发具有成本效益、可扩展的生产工艺。原型的迭代测试和优化将有助于改进设计和生产方法，加快大型半导体和传感器公司的采用。
弥合学术研究与工业产品开发之间的差距是一项重大挑战。公司倾向于将风险降到最低，只有在大学或初创公司展示出强大的传感器性能后，才会对二维传感器技术进行大量投资。一旦缩小了这一差距，二维传感器就能在智能设备中广泛应用，从而加快其普及速度。
二维传感器可以取代当前的传感器，以更低的成本和功耗更可靠地检测更小的信号。它们还能实现新的测量技术，如单分子检测，从而带来新的应用。例如，利用生物传感器检测植物病害，利用气体传感器进行健康监测，以及利用生物识别传感器进行个人身份识别。
最终，经人工智能增强的二维传感器可集成到物联网应用、传感器网络、自动驾驶汽车和机器人技术中。高密度传感器的部署将改善环境监测，有利于农业和医疗保健，并应对气候变化和资源短缺等社会挑战。因此，二维材料传感器研究有望继续发展并改善我们的生活。
Towards wafer-scale 2D material sensors: DOI: 10.1088/2053-1583/adac73
来源：Graphenea
三明科技：关于征集优秀科技成果和科技创新应用场景的通知
各县（市、区）科技局，各有关单位：
为深入贯彻落实创新驱动发展战略，推动科技创新与产业创新有效融合，加速科技成果向现实生产力转化，助力我市经济高质量发展，现面向全市公开征集优秀科技成果和重点领域科技创新应用场景。现将有关事项通知如下：
一、征集目的
聚焦我市11条特色产业链发展方向，挖掘具有产业化潜力的科技成果和亟需技术赋能的场景需求，搭建产学研用对接平台，促进科技成果与场景需求的有效对接，形成“需求牵引创新、应用倒逼研发”的良性机制。
二、征集范围和内容
（一）优秀科技成果
1.领域范围：具备自主知识产权或核心技术，具有明确应用前景和市场价值的科技成果。优先支持先进装备制造、新材料、生物医药、新能源、新一代信息技术、现代农业等领域，以及对三明市传统产业转型升级、新兴产业培育壮大具有重要推动作用的科技成果。
2.成果形式：可解决行业共性难题的核心技术、工艺或装备；已完成中试或具备规模化生产条件的成熟技术成果。
3.填报要求：需说明成果的技术先进性、成熟度、应用领域及转化需求等。
（二）科技创新应用场景
1.场景方向：包括但不限于智能制造、智慧城市、绿色低碳、医疗健康、现代农业、数字政务等领域中亟需技术赋能的场景需求。
2.场景要求：聚焦行业痛点或民生需求，具有明确的技术应用目标和实施基础；鼓励开放共享场景资源，提出技术合作需求（如技术攻关、解决方案定制等）。
3.填报要求：需描述场景背景、技术需求、预期目标及合作意向等。
三、征集对象和要求
1.申报单位需为三明市内注册的企事业单位、高校、科研院所；
2.成果需知识产权明晰，无法律纠纷；
3.应用场景需具备可实施性，申报单位需具备场景建设的资源条件。
四、申报程序
（一）材料提交：申报单位填写《优秀科技成果申报表》（附件1）或《科技创新应用场景申报表》（附件2）。一个单位可申报多项科技成果、应用场景，经所在县（市、区）科技管理部门审核推荐，将纸质材料一式一份寄送市科技局科技成果与社会发展科技科。高校、科研院所可直接将材料寄送市科技局科技成果与社会发展科技科。同时将材料电子版发送至邮箱：yyy6636@126.com（邮件主题注明“单位名称+成果/场景申报”）。
（二）申报截止时间：2025年3月31日。
五、支持措施
（一）对接服务：入选的成果和场景将纳入“三明市科技成果转化库”“三明市应用场景发布清单”，优先推荐参加我市举办的重点产业对接会、科技成果对接会、场景发布会、投融资路演等活动。
（二）项目支持：对于对接成功落地转化的优质项目，优先给予市级科技计划立项支持，优先推荐申报省级及以上科技计划项目。安排专项资金，择优支持一批创新程度高、应用价值大、示范效用强、市场前景好的重大场景项目。
（三）宣传推广：通过政府平台、媒体渠道进行典型案例宣传。
六、联系咨询方式
市科技局科技成果与社会发展科技科
联系人：游晓军
联系电话：0598-8590851
附件：
三明市科学技术局
2025年2月25日