科创中国
二维纳米材料的低成本规模制备
发布时间: 2025-05-28
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
化工
成果介绍
一、技术路线及核心方法
1. 复合剥离法（自上而下）
工艺原理：通过物理/化学协同作用解离层状材料（如石墨烯、六方氮化硼），结合固相剥离高效性与液相剥离可控性35。
低成本亮点：
使用常规工业设备，无需高温高压环境，设备投入降低60%3；
原料利用率超90%，避免传统剥离法的材料浪费5；
实现石墨烯、二硫化钼等材料的绿色量产（中试规模达公斤/小时）3。
2. 凝胶-膨胀法（自下而上）
工艺原理：受“吹糖人”启发，将金属前驱体溶胶凝胶化，经快速加热产生气体膨胀，吹制超薄二维纳米片10。
低成本亮点：
直接合成非层状二维材料（如金属氧化物），无需层状前体限制10；
一步完成合成与形貌控制，省去纯化步骤，能耗降低40%10。
成果亮点
材料普适性：
复合剥离法覆盖石墨烯、氮化硼、二硫化钼等多类材料3；
凝胶-膨胀法突破非层状材料限制（如二维金属氧化物）10。
产品质量：
剪切混合法制备TiS₂纳米片厚度<5nm，电池循环200次容量保持率98%4；
复合剥离法实现层数均匀性±1层，导电率提升300%3。
绿色工艺创新
复合剥离法采用水基溶剂，实现零有机废液排放35；
凝胶-膨胀法避免强酸/强碱刻蚀，降低环境毒性10。
团队介绍
学校科研工作发展迅速，现有4个全国重点实验室，1个国家工程技术研究中心，1个国家工程研究中心，1个国家工程实验室，17个省、部级重点实验室，15个省、部级工程技术研究中心，2个社科类省部级基地，1个国际合作联合实验室。
成果资料
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