生物质石墨烯哪里提取?中国的生物质石墨烯市场规模有多大?我国是目前石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一,但技术仍处于培育阶段,下游产品和市场开发不足。由于制备成本高,大多数石墨烯技术仍处于科学研究阶段。到现在整个产业链还没有疏通整合。在石墨烯出现之初,石墨烯的价格高达5000元/g左右,但自从中国第一条石墨烯生产线出现后,其价格就像悬崖一样被降价,使得石墨烯产品大规模商业化民用成为可能。然后,我们可以从玉米芯中提取石墨烯,这在中国已经大规模生产了。
石墨烯现在的价格是多少
石墨烯有很多种类型,每种类型的参数都不一样。常见的有单层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯。纯度一般为95~99.5%。根据要求,价格从每克几十元到几百元不等。但是需要注意的是,市场上很多氧化石墨烯都是以石墨烯的形式销售的,成本低但完全不是石墨烯。
生产常规石墨烯材料的方法主要有三种,一种是剥离石墨,另一种是天然气和甲烷的化学气相沉积,第三种是氧化石墨还原法。
结合我国环境污染相关问题,为了减少焚烧秸秆对空气体的污染,我国专家以玉米芯提取糠醛等物质后剩下的纤维素为原料制备生物质石墨烯材料,同时实现了规模化生产,产值达到1亿多元。
那么,我们如何从玉米芯中提取石墨烯呢?
石墨烯工艺可以分为两类:自上而下和自下而上。前者属于石墨加工(氧化还原法、电化学法、……)等。),后者属于碳生长(CVD,外延生长法,…等。),从玉米秸秆中提取的石墨烯应该是后者。根据济南圣泉集团的专利CN104016341A,“多孔石墨烯的制备方法”通过以下方法获得:
1)玉米芯在硫酸中水解得到木质纤维素;
2)用处理剂在100-120℃下处理木质纤维素,得到多孔纤维素;
3)用选自氯化铁等的催化剂处理多孔纤维素,处理温度为80-120℃;
4)在无氧环境下,将上一步得到的多孔纤维素依次置于3001300℃保温,得到石墨烯前驱体(活性炭);
5)将石墨烯前驱体分别用碱、酸和水洗涤,得到最终产物石墨烯。
玉米芯→木质纤维素回收率为80%,木质纤维素→石墨烯前驱体回收率为10%,石墨烯前驱体→石墨烯回收率为80%。估计整体回收率不到10%很正常。
生物质石墨烯的市场规模
在中国,光是玉米芯在生物量上的年产量就高达1亿吨,其中大部分集中在东北三省、山东省和河北省。年产100吨的生物质石墨烯材料支撑的产品线可以带来3-5亿元的产值。
石墨烯有什么好的?
石墨烯诞生于2004年,由英国曼彻斯特大学的安德烈·杰姆(Andre Jem)和科斯塔亚·诺沃塞洛斯(Kostya Novoselos)两位科学家在实验室首次发现。