三、重點(diǎn)方向
(一)材料制備
加快突破石墨烯材料規(guī)?;苽涔残躁P(guān)鍵技術(shù)。實(shí)現(xiàn)石墨烯微片高質(zhì)量、低成本、規(guī)?;?、綠色、可控制備,進(jìn)一步研發(fā)大尺寸單晶石墨烯薄膜制備技術(shù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨烯層數(shù)、尺寸以及表面官能團(tuán)等關(guān)鍵參數(shù)的有效控制,提高石墨烯材料規(guī)?;苽涞墓に嚪€(wěn)定性、性能一致性。
(二)復(fù)合材料領(lǐng)域
立足我省主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),利用石墨烯的優(yōu)良特性,對(duì)傳統(tǒng)涂料、復(fù)合纖維、紡織面料、建筑材料、潤(rùn)滑劑、電磁屏蔽材料、電線(xiàn)電纜等材料進(jìn)行改性,提升材料性能,拓展產(chǎn)品應(yīng)用功能,并加大對(duì)前沿復(fù)合材料的研發(fā)。
(三)電子信息領(lǐng)域
加快研發(fā)石墨烯新型顯示器件,重點(diǎn)推進(jìn)高電導(dǎo)率大面積觸控屏、大尺寸移動(dòng)智能終端用導(dǎo)電薄膜的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。研發(fā)用于健康醫(yī)療、可穿戴電子設(shè)備等領(lǐng)域的石墨烯傳感器以及用于物流、移動(dòng)通訊、支付及RFID電子標(biāo)簽等領(lǐng)域的石墨烯射頻產(chǎn)品。前瞻布局石墨烯基下一代微電子器件、芯片,促進(jìn)微電子與集成電路的發(fā)展。
(四)能源領(lǐng)域
加快石墨烯在超級(jí)電容、鋰離子電池、鉛碳電池等能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的研發(fā)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化;通過(guò)石墨烯顯著提高非貴金屬在燃料電池、電解水制氫、鋰空氣電池的活性和使用壽命,推進(jìn)能源催化體系的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(五)熱管理領(lǐng)域
加快設(shè)計(jì)和研發(fā)超薄石墨烯導(dǎo)熱膜生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備、新型LED燈散熱外殼以及用于智能手機(jī)、平板電腦、大功率計(jì)算機(jī)散熱的石墨烯導(dǎo)熱膜、導(dǎo)熱片等產(chǎn)品,滿(mǎn)足高功率電子產(chǎn)品、能源系統(tǒng)對(duì)于高效熱管理的市場(chǎng)需求。大力開(kāi)發(fā)基于石墨烯薄膜、石墨烯功能纖維的發(fā)熱器件和可穿戴產(chǎn)品。
(六)環(huán)保健康領(lǐng)域
利用石墨烯比表面積大、多孔結(jié)構(gòu)、吸附性能好等特性,立足海水淡化、污染處理、顆粒吸附等環(huán)保需求,開(kāi)發(fā)具有吸附、過(guò)濾、凈化等功能的石墨烯環(huán)保產(chǎn)品和系統(tǒng),研發(fā)石墨烯生物傳感器、醫(yī)用復(fù)合材料、量子點(diǎn)生物檢測(cè)等產(chǎn)品。
(七)配套產(chǎn)業(yè)
開(kāi)發(fā)石墨烯材料制備設(shè)備及專(zhuān)用檢測(cè)儀器。加強(qiáng)科技成果轉(zhuǎn)化、檢驗(yàn)檢測(cè)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和工業(yè)設(shè)計(jì)等配套服務(wù)。
四、重點(diǎn)任務(wù)
(一)建立技術(shù)創(chuàng)新體系
1.加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)
加強(qiáng)石墨烯前瞻性基礎(chǔ)研究,組織重大科技項(xiàng)目,針對(duì)石墨烯材料規(guī)?;苽浜臀⒓{結(jié)構(gòu)測(cè)量表征等共性關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)攻關(guān),實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨烯層數(shù)、尺寸及表面官能團(tuán)等關(guān)鍵參數(shù)的有效控制,形成一批具有標(biāo)志性的石墨烯材料創(chuàng)新成果,搶占未來(lái)石墨烯產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。
結(jié)合我省產(chǎn)業(yè)發(fā)展特色和科研體系布局,聚焦復(fù)合材料、能源材料、導(dǎo)熱材料、電子信息器件、環(huán)保健康產(chǎn)品等石墨烯應(yīng)用材料與功能器件領(lǐng)域開(kāi)展應(yīng)用技術(shù)研發(fā),重點(diǎn)突破超薄石墨烯導(dǎo)熱膜的低成本、連續(xù)成卷生產(chǎn)技術(shù),石墨烯分散技術(shù)、表面修飾技術(shù),以及石墨烯功能材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)。
專(zhuān)欄1石墨烯關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)產(chǎn)品研發(fā)工程
1.石墨烯及其他二維材料制備:重點(diǎn)突破高質(zhì)量石墨烯微片低成本規(guī)?;慨a(chǎn),大尺寸單晶石墨烯薄膜制備技術(shù)等;重點(diǎn)研發(fā)PET基底單層石墨烯、硅片基底單層石墨烯、CVD石墨烯膜、石墨烯粉體、高質(zhì)量低成本石墨烯微片、石墨烯微片衍生物、石墨烯透明導(dǎo)電薄膜、大尺寸單晶石墨烯薄膜、氟化石墨烯等產(chǎn)品。
2.石墨烯復(fù)合材料:重點(diǎn)突破石墨烯粉體高效分散、表面修飾等關(guān)鍵技術(shù);重點(diǎn)研發(fā)石墨烯防腐涂料、綠色環(huán)保石墨烯水性無(wú)機(jī)涂料、石墨烯潤(rùn)滑油、石墨烯復(fù)合纖維、石墨烯復(fù)合功能膜、高檔石墨烯服飾面料、石墨烯紡織品、石墨烯復(fù)合型建材、石墨烯電線(xiàn)電纜、石墨烯電磁屏蔽材料、防輻射材料、抗電磁干擾器件、石墨烯太赫茲探測(cè)器、安檢儀、質(zhì)量檢測(cè)儀等產(chǎn)品。
3.石墨烯電子信息應(yīng)用:重點(diǎn)突破石墨烯薄膜在顯示和觸控等領(lǐng)域的規(guī)模應(yīng)用、低成本轉(zhuǎn)移和高速高精度圖案化等關(guān)鍵技術(shù);重點(diǎn)研發(fā)石墨烯觸摸屏、高電導(dǎo)率大面積觸摸屏、大尺寸移動(dòng)智能終端用導(dǎo)電薄膜、石墨烯傳感器、石墨烯射頻天線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)發(fā)射放大及接收器件、基于石墨烯傳感器的移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備、石墨烯導(dǎo)熱封裝材料等產(chǎn)品。
4.石墨烯能源材料:重點(diǎn)突破石墨烯儲(chǔ)能應(yīng)用材料與功能器件的應(yīng)用、石墨烯導(dǎo)電添加劑、石墨烯涂層鋁箔和活性石墨烯在高性能鋰電池中和超級(jí)電容器的應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù);重點(diǎn)研發(fā)石墨烯基電池正極和負(fù)極材料、石墨烯基導(dǎo)電添加劑、石墨烯功能涂層鋁箔、石墨烯/活性炭電極、石墨烯超級(jí)電容器和新型高性能催化劑等產(chǎn)品。
5.石墨烯熱管理:重點(diǎn)研發(fā)石墨烯高導(dǎo)熱復(fù)合材料、石墨烯導(dǎo)熱膜、導(dǎo)熱片、導(dǎo)熱封裝材料、超薄石墨烯導(dǎo)熱膜生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備、新型LED燈散熱外殼、石墨烯智能暖貼、室內(nèi)采暖畫(huà)、石墨烯智能取暖服飾、智能便攜式加熱設(shè)備、汽車(chē)快速除霜膜等產(chǎn)品。
6.石墨烯環(huán)保健康應(yīng)用:重點(diǎn)突破石墨烯吸附材料與過(guò)濾裝置、石墨烯催化技術(shù)應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù);重點(diǎn)研發(fā)石墨烯吸附材料、海水淡化膜、石墨烯催化劑載體、過(guò)濾裝置、工業(yè)廢水處理裝置、重金屬污染去除系統(tǒng)、無(wú)病毒生物凈化系統(tǒng)、生物傳感器、抗菌復(fù)合材料、石墨烯骨材料、高量子產(chǎn)率石墨烯量子點(diǎn)靶向生物標(biāo)記等產(chǎn)品。
7.石墨烯配套產(chǎn)業(yè):重點(diǎn)研發(fā)大面積高品質(zhì)單層石墨烯制備的專(zhuān)有設(shè)備、G-CVD石墨烯化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)、PE-CVD等離子體輔助化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)、石墨烯清洗線(xiàn)、等離子體刻蝕系統(tǒng)、磁控濺射機(jī)、石墨烯專(zhuān)用檢測(cè)儀器等產(chǎn)品。
2.推動(dòng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新
完善創(chuàng)新鏈條的薄弱環(huán)節(jié),形成上中下游協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展環(huán)境。引導(dǎo)石墨烯材料生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合下游用戶(hù)、相關(guān)高校科研院所,建立石墨烯應(yīng)用示范平臺(tái),圍繞石墨烯重大產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,展開(kāi)產(chǎn)品生產(chǎn)、性能評(píng)價(jià)和技術(shù)創(chuàng)新合作,實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)研究到工業(yè)應(yīng)用的全鏈條式布局。
以市場(chǎng)化運(yùn)作為核心,以網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作為紐帶,以共性關(guān)鍵技術(shù)和跨行業(yè)融合性技術(shù)協(xié)同開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)移擴(kuò)散和商業(yè)應(yīng)用為主要任務(wù),培育石墨烯制造業(yè)創(chuàng)新中心。重點(diǎn)開(kāi)展技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)、中試及工程化試驗(yàn)、材料應(yīng)用模擬及檢測(cè)、材料專(zhuān)業(yè)人才培訓(xùn)等工作,加快石墨烯的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化步伐。
3.加快技術(shù)專(zhuān)利布局
圍繞復(fù)合材料、能源材料、防腐涂料、電子信息、散熱材料、制備設(shè)備等產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域,引導(dǎo)、鼓勵(lì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)及企業(yè)積極申請(qǐng)石墨烯專(zhuān)利,特別是通過(guò)專(zhuān)利合作條約(PCT)途徑向外國(guó)(地區(qū))申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利,促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。在半導(dǎo)體器件、生物醫(yī)藥、環(huán)境領(lǐng)域(如海水淡化、污水處理等)、基因測(cè)序等領(lǐng)域進(jìn)行前瞻性專(zhuān)利布局,加強(qiáng)技術(shù)儲(chǔ)備。