约10-15斤玉米芯，便可提取1斤石墨烯，全球首条100吨/年生物质石墨烯工业化生产线已于2015年成功投产。以石墨烯为原材料生物质石墨烯与纤维纺织制品的成功复合应用，创造性研发出了三大系列上百个衍生产品。让生物质石墨烯大规模商品化应用充满了无限可能。
石墨烯概念图
传统印象里石墨烯只能来源于石墨矿物质，如今有一种新方法颠覆传统。
《科技日报》5月16日消息，我国专家利用从玉米芯中提取糠醛等物质后剩余的纤维素为原料制备了生物质石墨烯材料，同时还实现了批量生产，已创超亿元产值。2014年，济南圣泉集团建立了世界上首条年产20吨的生物质石墨烯材料宏量制备生产线，并在2016年扩产至年产100吨。
石墨烯价格一度高达约5000元/克，但自从中国出现第一条石墨烯生产线，其价格跳崖式降价，这使石墨烯产品大规模商品化民用化成为可能。
生物质石墨烯环保、成本低
由黑龙江大学和济南圣泉集团股份有限公司联合完成的“生物质石墨烯材料绿色宏量制备工艺”项目近日通过专家组鉴定，鉴定结果认为该项目在国际上首创从生物质中提取制备石墨烯材料的技术路径，方法绿色环保、成本低，生物质石墨烯材料质量高、导电性优异。
常规石墨烯材料生产主要有三种方式，一种是对石墨进行剥离，第二种是对天然气、甲烷等进行化学气相沉积，第三种是氧化石墨还原法。以上方法存在生产周期长、环境污染严重以及产能受限等问题。
付宏刚教授带领的黑龙江大学功能无机材料化学实验室是教育部重点实验室，他们独辟蹊径利用玉米芯里纤维素进行化学重组，从而合成生物质石墨烯材料。该团队通过“基团配位组装析碳法”实现了生物质石墨烯材料的宏量制备，同时还在研发利用玉米秸秆制备石墨烯的制备工艺。在2014年建立了世界上首条年产20吨的生物质石墨烯材料宏量制备生产线，并在2016年扩产至年产100吨。首创将生物质石墨烯材料应用于多种纤维复合并成功实现均匀分散，首次实现了生物质石墨烯材料的成果转化和石墨烯纤维制品的商业化。
在我国，生物质中仅玉米芯的年产量就高达1亿吨，大部分集中于东北三省、山东省、河北省，年产100吨生物质石墨烯材料所支撑的产品线可带来产值3亿-5亿元。
目前在高新技术产业中，由于玉米芯含有丰富的纤维素、半纤维素、木质素等，已被用于造纸，生物制糖等行业
圣泉集团已积累技术多年
《科技日报》今年2月已就专注生物质石墨烯的圣泉集团进行过报道。
报道称，2009年开始，圣泉集团把石墨烯研发列为重大技术创新专项。2014年，企业科研团队与黑龙江大学合作，运用“基团配位组装法”联合攻克植物秸杆提取石墨烯技术。在全球首创了以生物质为原料制备石墨烯的先河，并通过公司科研团队在原料、工艺流程、后处理精制等过程上的不断优化和创新，解决了石墨烯改性和分散这两大世界性难题，使生物质石墨烯具有了更加优异的性能。2015年再获突破，实现石墨烯与玉米芯纤维复合，生产出生物质石墨烯内暖智能纤维。
早在30年前，圣泉就开始专注于各类植物秸秆的研究、开发与综合利用，多年的超常规发展，圣泉已成为全球最大呋喃树脂产销基地和亚洲最大高档酚醛树脂生产基地，其酚醛树脂深加工的酚醛空心微球还应用到神舟飞船保温材料。
圣泉集团董事长唐一林介绍，“约10-15斤玉米芯，便可提取1斤石墨烯，我们的全球首条100吨/年生物质石墨烯工业化生产线已于2015年成功投产。以石墨烯为原材料创造性研发出了内暖纤维、内暖绒、内暖烯孔新材料等三大系列上百个衍生产品。”
生物质石墨烯与纤维纺织制品的成功复合应用，让生物质石墨烯大规模商品化应用充满了无限可能。唐一林说，“我们坚持对产品的研究探索应更注重应用，只要能提高人的生活质量，或是显著改善现有产品的功能就是进步，像我们的内暖材料作为一种石墨烯民用新材料，相信很快要在纺织、家居等日用消费品领域引发一场革命。”
前不久，企业石墨烯产品获得新突破，高强高模纤维问世。“这是一种像钢丝一样坚硬却又柔软的纤维”，唐一林介绍，高强高模纤维指的是基于石墨烯分散复合技术制备的聚乙烯醇（PVA）纤维。PVA纤维具有极高的理论强度和模量，在高性能纤维制备研究领域具有很大潜力。企业通过优化石墨烯分散及改性技术，成功实现了石墨烯与PVA的均一化复合，石墨烯的引入使得纤维高分子量获得了更高的取向度和分子间结合力，最终得到了具有高强高模特性的纳米复合纤维产品。相比于其它高性能纤维，该复合纤维产品强度提高了1.5倍，模量提高了3倍，除优异的力学性能，同时兼具耐化学腐蚀、耐紫外老化、抗静电、低成本等优势，大大拓展了现有PVA纤维的应用领域，如高性能轮胎帘子线、混凝土增强纤维、船只作业缆绳、纤维增强树脂复合材料、防弹材料、耐磨特种服装、智能加热服饰等领域。
在2016年的两会上，这项科技创新成果受到李克强总理点赞。同年9月，其石墨烯内暖纤维荣获意大利科技部颁发的“2016意大利国家科技创新大奖”，这也是中国企业首次获得该奖项。
（来源：科技日报，转自：观察者网《全球首创！玉米芯变石墨烯年产百吨已创亿元产值》）
1斤石墨烯≈15斤玉米芯，大规模商业化成为可能
