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Ag 納米顆粒具有優異的抗菌及殺菌性能，且具有廣譜性及無抗藥性。石墨烯是近年來最熱門的材料之一，可以作為載體制備納米復合材料，廣泛應用在光電，電池，生物，醫學等眾多領域。對比目前 Ag 抗菌材料的載體如沸石，二氧化硅等來說，石墨烯具有獨特的二維結構，其高的比表面積，穩定的物理及化學性質，可以優化 Ag 基納米顆粒的生長，控制其形貌尺寸，從而獲得性能優異的復合材料。 其獨特的二維結構以及界面性能使其可以組裝成不同應用環境的器件，因此具有廣泛的適用范圍和廣闊的應用前景。重要的是，石墨烯還具有良好的生物相

Ag納米顆粒具有優異的抗菌及殺菌性能，且具有廣譜性及無抗藥性。石墨烯是近年來最熱門的材料之一，可以作為載體制備納米復合材料，廣泛應用在光電，電池，生物，醫學等眾多領域。對比目前Ag抗菌材料的載體如沸石，二氧化硅等來說，石墨烯具有獨特的二維結構，其高的比表面積，穩定的物理及化學性質，可以優化Ag基納米顆粒的生長，控制其形貌尺寸，從而獲得性能優異的復合材料。其獨特的二維結構以及界面性能使其可以組裝成不同應用環境的器件，因此具有廣泛的適用范圍和廣闊的應用前景。重要的是，石墨烯還具有良好的生物相容性，是抗

微生物對室內環境的污染已成為我國亟待解決的重大民生問題。經過近十年持續攻關和反復驗證,發明了基于納米復合結構構筑與多元協同的納米銀抗菌性能增強方法,促進可見光催化氧化、疏水抑菌等技術手段與納米銀殺菌的高效協同,實現高性能銀系復合抗菌材料的可控制備,并進行應用示范。

石墨烯橡膠復合材料的制備是一個挑戰性的國際難題，采用常規方法難以制備。四川大學在國際上首次提出膠乳混合和原位還原的方法制備石墨烯橡膠納米復合材料。解決了石墨烯的剝離和均勻分散難題，材料的機械強度、導電、阻隔等綜合性能大幅度提高。提出了材料增強、阻隔、耐疲勞機理。研究工作被國際權威專家評價“他們的發現闡明了石墨烯用于天然橡膠增強的巨大潛力”。

一、 項目簡介通過近幾年的研究，本課題組在納米碳酸鈣的晶形、粒徑、分散性、制備工藝、生產設備選擇等研究上取得了一定成果，在抗菌劑研究方面成功地解決了銀系抗菌劑的變黑和穩定性問題。在實驗室進行了制備納米抗菌碳酸鈣放大實驗，取得了令人滿意的結果，并就前期研究成果申請了技術發明專利。二、 項目技術成熟程度本項目為專利技術，處在中試階段。實驗結果重復性好，產品質量穩定。產品抗菌性能及白度隨著在自來水中浸泡時間的變化結果見表1。由表中數據可以看出：產品的抗菌效果及白度是很穩定的。三、 技術指標  該項目已經取得了技術發明專利：以納米碳酸鈣為基體的抗菌材料的制備方法，專利號為ZL200910067771.1。四、 市場前景技術特點：1.工藝簡單。不需要多步制備和高溫燒結，整個制備都在液相進行，保證了抗菌成分在碳酸鈣表面分布均勻。2.白度高。該產品在其應用的領域，其白度都能保證在90以上。3.抗菌效果好。納米效應和光催化效應共同作用使得產品具有優良的抗菌性。4.成本低。碳酸鈣較其他載體成本更低。5.應用方便。碳酸鈣既是填料，又具有抗菌性能。市場前景：隨著人們生活水平的提高和保健意識的增強，人們對工作和家庭環境衛生日益重視，盡量減少周圍環境滋生的細菌對人體的侵害，然而環境的污染、病原微生物和病毒已經給人類帶來了巨大的威脅，因此世界各國開始積極研制抗菌劑及抗菌制品。現在的抗菌劑可分為有機、天然和無機三大系列。研究表明，有機抗菌劑耐高溫性差，抗菌長效性不佳，且對人體有害，容易產生抗藥性；天然抗菌劑具有抗菌效率高和安全無毒等優點，但耐熱性差，藥效持續時間短，且資源有限，技術不成熟；無機抗菌劑由于容易工業化，且耐溫性能和抗菌譜廣、性能好而備受青睞。無機抗菌劑的主要成分是負載型銀、鋅或銅等，最常用的是Ag系抗菌劑。目前多以沸石、磷酸鹽、硅膠、玻璃等無機材料為載體。但這類抗菌劑存在的主要缺點是：(1)抗菌劑的粒徑一般在0.5-10微米，能夠與病菌或細菌接觸的表面積較小；（2）制備工藝復雜，而且由于采用碾磨法制備故抗菌有效成分的金屬離子在載體表面的分布不均勻；（3）制備成本高且產品的白度低。（4）應用在塑料、造紙、涂料等產品中可能影響產品性能。本技術制備的抗菌納米碳酸鈣，粒度分布均勻、白度高、成本低。在有光或無光條件下均能發揮抗菌作用。該抗菌碳酸鈣在橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫藥等行業具有廣闊的應用前景。 該抗菌劑的基體納米碳酸鈣本身就是橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫藥等行業中廣泛應用的添加劑，本技術給它賦予了抗菌功能，使產品的附加值大幅度提高。五、 規模與投資需求 生產規模根據廠家要求而定。投資受市場影響價格會有波動。六、 生產設備1. 新建廠需要石灰窯、化灰機、帶攪拌反應釜、壓濾機等設備；2. 在原有納米碳酸鈣生產流程基礎上只需增加1-2個反應釜、2個抗菌劑配料釜即可；3. 若為普通輕鈣生產線，需增加制冷系統，再增加1-2個反應釜、2個抗菌劑配料釜。七、 效益分析   每1萬噸產品年利潤500~1000萬元人民幣。受市場影響價格會有波動。八、 合作方式   專利轉讓、技術轉讓等方式，面議。九、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）   胡琳娜：女，博士，教授。聯系方式：手機號13622124805；qq號745852370；電子信箱hln@hebut.edu.cn

2020年2月7日，在東南大學孫立濤教授的建議下，其研發的“石墨烯基KN95口罩”聯合合作單位近日將40萬只以最快的速度直接發往武漢。這款石墨烯基KN95口罩由孫立濤教授研發。2016年，經第三方測試，這種口罩對PM2.5的去除率高達97.1%。 這款口罩將石墨烯復合物溶液噴涂于過濾網上，能夠有效去除（干、濕）空氣中的粉塵及PM2.5。目前市場上多數口罩是通過靜電吸附微小顆粒物，但呼吸的水汽會讓靜電消失，配戴一個小時吸附效果就會顯著下降而致吸附失效。石墨烯基口罩借助石墨烯超大的比表面積優勢可實現對微小顆粒物的直接吸附，不存在遇水汽失效問題，可以長時間保持高效吸附率，其防護效果級別達到了2016年新標準規定的最高級別：A級。

這款口罩將石墨烯復合物溶液噴涂于過濾網上，能夠有效去除（干、濕）空氣中的粉塵及PM2.5。目前市場上多數口罩是通過靜電吸附微小顆粒物，但呼吸的水汽會讓靜電消失，佩戴一個小時吸附效果就會顯著下降而致吸附失效。石墨烯基口罩借助石墨烯超大的比表面積優勢可實現對微小顆粒物的直接吸附，不存在遇水汽失效問題，可以長時間保持高效吸附率，其防護效果級別達到了2016年新標準規定的最高級別：A級。2016年，經第三方測試，這種口罩對PM2.5的去除率高達97.1[%]。因為此次肺炎疫情中的病毒目前主要通過飛沫或在空氣中形成氣凝膠傳播，與通常的霧霾顆粒類似，所以石墨烯基口罩的防病毒功能很好。

首次提出石墨烯纖維的概念，提出液晶濕法紡絲策略實現了石墨烯纖維的連續制備及高性能化，開辟了從石墨制取碳纖維的全新路徑 一、項目分類 重大科學前沿創新 二、技術分析 本成果具有創新性、先進性。從高校的原創科學到原創技術，再到工程化推進，且已實現量產的技術成果。 成果第一完成人帶領科研與產業兩支隊伍，面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，在單層氧化石墨烯及其宏觀組裝材料的產學研協同發展方面開展科學研究、技術轉化與產業化攻堅，獲得的成果如下： 發現了氧化石墨烯纖維在溶劑作用下精確可逆融合與分裂現象，揭示了二維大分子的獨特界面效應，打破纖維越粗越弱的Griffith定律，為未來粗且強的高性能纖維制備提供了新的理論依據，成果發表在Science雜志上；(2)發現氧化石墨烯的層狀和手性液晶新相態，為石墨烯宏觀有序組裝材料提供了理論基石；(3)首次提出石墨烯纖維的概念，提出液晶濕法紡絲策略實現了石墨烯纖維的連續制備及高性能化，開辟了從石墨制取碳纖維的全新路徑；(4)建立了較系統的液固相轉變組裝方法學，制備出“世界最輕固體”石墨烯超輕氣凝膠，突破固體表觀密度極限；解決了宏觀材料高導熱和高柔性不能兼顧的難題，獲得了高導熱超柔性石墨烯導熱膜。 發明的新型石墨烯纖維，得到了Nature在線新聞（2011, 78）、Nature 石墨烯增刊（2012, 483, S33）等雜志期刊的高度評價：“石墨烯物理性能優異，但要駕馭這些性能，必須找到能將優異性能納米級粒子轉化為宏觀材料的方法。來自中國杭州浙江大學的許震和高超正好實現了這一目標”等。石墨烯纖維打結圖與美國奮進號、俄羅斯聯盟號飛船等一起入選了Nature 2011年度最具影響力圖像，入選理由為:“這一400微米石墨烯結由中國浙江大學許震和高超制備，顯示了納米尺度精巧的結構控制。許和高將氧化石墨烯液晶紡制成米級柔性纖維并轉化成石墨烯紗線”。成果第一完成人“因石墨烯纖維的基礎研究工作”，獲得首屆錢寶鈞纖維材料青年學者獎。 獲得的多維度多功能石墨烯宏觀組裝材料，得到了Nature（Nature 2013, 494, 404）、（Nature 2013, 497, 448）及Advanced Science News等的亮點評價或撰文評價：“浙江大學高超團隊用非模板法獲得了導電、彈性并且密度低于空氣的固體泡沫材料”，“浙江大學高超教授及同事報道了具有超高導熱且超柔性特性的石墨烯材料。這樣的設計理念和實驗策略能夠拓展至其他二維納米材料中，使得很多大面積多功能的二維材料能夠應用到現實世界的柔性器件中，從航空航天到智能手機，不一而足”等。超輕石墨烯氣凝膠獲得了 “世界最輕固體”吉尼斯世界紀錄，入選了“2013中國十大科技進展新聞”。 在Science、Nat. Electron.、Sci. Adv.、Adv. Mater.等國際知名期刊發表學術論文240余篇，連續四年入選科睿唯安全球“高被引科學家”。授權中國發明專利百余件、國際專利8件。承擔國家自然基金委重大、重點、杰青項目及軍科委、科工局等項目10多項，項目總經費近億元。

近年來，隨著經濟的發展，石油開采、油品運輸等過程的泄漏造成了越來 越嚴重的環境污染，并已嚴重威脅到人類的生存。如何有效的祛除這些油類污 染物成為了全球性的研究課題。為此，我們以石墨烯為原材料，成功制備了一 種新型的石墨烯海綿。 石墨烯是一種由碳原子以特殊結構排列而成的單層片狀結構的新材料是世 上已知的最薄、最堅硬的納米材料，而且它的柔韌性也很強，對芳香性的分子 具有很強的吸附能力。利用石墨烯的這些特性，我們將石墨烯和聚合物復合到 一起，通過原位聚合的方法合成了石墨烯海綿（如下圖 1 所示）。石墨烯海綿 的合成過程簡單，條件溫和，海綿的形狀和大小可以通過改變容器的形狀和大 小來控制，成本低，可大規模批量生產。所制成的海綿具有親油疏水、大孔徑、 高彈性等特點，能夠特異性的吸附水體中的油類（如：汽油、柴油、原油等） 和有機污染物（如：四氯化碳、正己烷、環己烷等），并且利用其彈性可以將 吸附的油類污染物擠出，可進行循環利用。因此，這種新型石墨烯海綿在處理 油水混合物領域具有廣闊的應用前景，可以用于處理海洋溢油，含油廢水，生 活污水等。 

團隊研究后發現，樟腦與石墨烯表面吸附能較小，作為輔助轉移層時可以僅通過室溫下干燥升華、低溫短時間退火或無水乙醇試劑清洗被完全除去。這避免了傳統轉移方法中去除轉移支撐層所使用的有機試劑長時間浸泡和高溫退火等操作，減少了對石墨烯薄膜的品質損壞，并擴展了石墨烯在諸多柔性基底上的應用。 除此之外，在使用自制的樟腦溶液旋涂至石墨烯薄膜上并刻蝕掉銅基底時，石墨烯薄膜周圍形成了一層樟腦油包圍層，對石墨烯薄膜提供了緊固保護。團隊還發現，由于樟腦油層在