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石墨烯面膜(石墨烯，看上去很美)

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

植入广告引起的小事

前几天被小朋友带着看某款综艺，时不时出现的广告是驻场嘉宾的一个面膜广告。本无意质疑产品的广告宣传，现实中蹭高科技概念的产品太多了，一个跟我没半点关系的面膜产品我更不在意。只是这时老婆加入讨论，说要买面膜，想试试这个明星们推荐的产品到底怎样，这下倒是让我觉得有必要琢磨一下这个东西到底跟石墨烯有啥关系了。

石墨烯面膜

网上搜索石墨烯面膜这个不一般的产品，又是生物质，又是石墨烯的，价格也不一般。果然一般消费品蹭了高科技概念就是不一样啊。

可是再看到它的功能介绍，深层补水、持久水润、油水平衡、净化毛孔等等，实在是没有看到半点跟石墨烯有关联的东西。进一步搜索查证并且研究之后发现，唯一可能跟石墨烯有关的东西应该只有面膜膜布，可石墨烯针对于这个应用到底有什么关联呢？

与石墨烯的第一次接触

与石墨烯的第一次接触，是在2018年江西的某次创业项目展览会上。当时看到的展示项目是石墨烯在光伏行业、暖通、医材等方面应用。

考虑到这个材料的一些高性能特点恰好能满足我们当时正关注的几个项目涉及到抗静电、抗菌、导热等方面的性能要求，特地向厂家询问了价格、产能和应用方面的情况，得到的回复是：每克（单位每克没错）价格4000元人民币，当时厂家自家宣称是月产能（产能而不是产量）有几十公斤（千克）。

石墨烯结构示意图

该企业负责人称已经在跟某些科研院所、企业做一些初期的产品性能验证，低端应用方面包括纺织、暖通等方面的应用已经推广开来有一定的市场。按照这个企业负责人预测，其高端石墨烯产品（少层的石墨烯产品）一旦得到验证，其应用前景和市场规模将有大幅的扩展。

一番沟通下来，个人得到的结论是低端应用的石墨烯不是我们理解中的石墨烯，高端应用所要的石墨烯目前还不能实现产业化，应用也基本只是停留在验证和概念上面。如果想将其应用于我们的普通材料，目前的价格就是一个天然屏障。

什么是石墨烯？

石墨烯百度百科

石墨烯（Graphene）是碳原子形成的单层二维六边形晶格结构的新材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

根据堆叠程度的差异，产品有单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯（3-10层）、多层石墨烯（厚度在10层以上10nm以下周期性紧密堆垛方式）。

石墨烯应用

简单罗列一下它的特性：

力学特性：石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时韧性好可弯曲，理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。

电子效应：石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小，50~500K之间的任何温度下，单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm2/（V·s）左右，远超过了硅材料和已知其他物质。

热性能：纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，是迄今为止导热系数最高的碳材料，高于单壁碳纳米管（3500W/mK）和多壁碳纳米管（3000W/mK）。

光学特性：石墨烯具有非常良好的光学特性，在较宽波长范围内吸收率约为2.3%，看上去几乎是透明的。大面积的石墨烯薄膜同样具有优异的光学特性。

溶解性：在非极性溶剂中表现出良好的溶解性 ，具有超疏水性和超亲油性。

熔点：科学家在2015年的研究中表示约4125K，有其他研究表明熔点可能在5000K左右。

化学性质：石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。

化合物：具有氧化性、还原性，可加成反应。化学反应后的石墨烯产品性能各有表现。

生物相容性：羧基离子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能团，从而大幅度提高材料的细胞和生物反应活性。

CVD石墨烯制备

稳定性：石墨烯的结构非常稳定，石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。另外，石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。同时，石墨烯有芳香性，具有芳烃的性质。

以上一些性能特点就决定了石墨烯的一些基础应用：基础理论研究、传感器、柔性显示屏、新能源电池、海水淡化、储能、航空航天、生物医学等领域。

持续升温的石墨烯产业

石墨烯相关企业业务

石墨烯是一种名副其实的超级材料，国内外对于其生产、功能性、应用等各个方面的研究不断。但从实验室研究进一步扩大到工业化中，真正商业化的产品并不多。

成熟的石墨烯原材料主要是石墨烯薄膜和粉体（微片）两类。单层石墨烯厚度约0.335纳米，商品化的石墨烯产品更多的在10～30层以上，尺寸维度最低也是在纳米级。现实产业应用中要充分利用石墨烯的特性，有效的产品和结构设计、高效的生产方法都是目前所面临的难题。

最为广泛的应用则是包含石墨烯的复合材料：一方面，将石墨烯作为基础原料之一，与现有的硅材料等进行掺混，以期获得性能的提升；另一方面是将石墨作为功能性添加剂，在涂料、高分子材料中添加，实现材料整体导电性（抗静电性）、导热性以及其他的功能性。这些应用需求量大，成本要求高。石墨烯原材料的工业化和相应生产成本的控制是产业化发展的关键。

石墨烯纤维产品

你是否会为概念买单？

在学界和工业界，石墨烯的概念深入人心，因为产品的产业化突破会带来更多的新的机会。但在日常的生活用品上，身披多种光环——超级材料、诺贝尔奖——的石墨烯无疑更多的是一个商业宣传的噱头，甚至于比大多数能看到的宣传概念更能收割”智商税“，比如石墨烯内裤、石墨烯口罩、石墨烯袜子等等。

对于新的产品和材料保持持续关注的情况下，如果石墨烯产业处于成熟阶段，我毫不怀疑这些宣传对于其产品功能性的描述。但目前情况下，我更倾向于做实质性的思考：

针对商品本身：有哪些功能性是跟石墨烯相关的？商品的功能描述是不是复合石墨烯产品的基本应用逻辑？

针对商品功能性：含有多少石墨烯才能达到抗菌性、抗紫外性、抗静电性、耐磨性等要求？相比于常用的抗菌剂、抗老化助剂、抗静电助剂，石墨烯的效率表现如何？添加石墨烯能不能满足商品颜色、外观等要求？达到这诸多性能的石墨烯制品成本怎样？

本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。