一、成果概述：

（1）石墨烯的连续化制备：针对目前氧化石墨烯涂膜的方式和固态还原的工艺，发展了一种新型金属离子/乙醇还原体系，实现 5 分钟以内高效还原的功能。采用该技术优化工艺后，已成功制备出宽度 250 mm、透光性 82.9-91.9 %、导电性 800-3840 Ω/□的石墨烯基透明导电膜，并将其成功应用于柔性电阻屏、电致变色器件以及透明电路中。此外，该方法可以结合传统丝网印刷工艺，能够制备出多种适用于逻辑电路和电子器件的石墨烯基微结构。该技术的突破，对于推动石墨烯基透明导电膜的工业化进程具有重要意义（Adv. Mater., 2017, 29, 1605028；CN201510459265.2）;（2）石墨烯的可控功能化：率先提出并发展了一种可规模化、无损转移石墨烯的策略，即石墨烯的可逆化学功能化。这不仅提高了石墨烯在一系列溶剂中的分散性、改善了其加工性能，还使石墨烯的结构、界面及特性在宏观材料及体系中得以保持（Adv. Mater. Interfaces, 2016, 3, 1500842），相关技术已经完成实验室级别的中试工艺研究；（3）石墨烯的连续化制备工艺：从石墨原材料的结构形态、混相插层液的物化特征、剥离过程的条件控制、粉体产品的环境效应及插层液的循环利用等角度出发，详细分析了石墨混相插层剥离技术的吨级制备的关键控制点及核心工艺环节，基于工艺过程模块化、集成化和自动化的设计理念，论证并确立了石墨混相插层剥离技术的吨级放大方案及详细工艺流程，包括石墨与插层液的复合方式及其对插层质量和插层效率的影响、插层工艺的自动化及节能设计、剥离过程中的物料导入方式和物料连续化处理方式以及其对剥离效率的影响、产品的收集及自动化控制、及插层液的分离和再利用等。通过考察可用于本课题工艺的吨级设备种类、设备型号及进料和分离模块，结合高质量石墨烯的制备方案及工艺路线，考虑节能、环保和自动化需求，定制了适合本课题工艺需求的插层釜和剥离釜，与合作企业一道搭建了基于定制插层釜、定制剥离釜及自动化工艺控制系统的一条吨级、绿色、高效制备高质量石墨烯的中试线。

二、技术特点及技术指标：

1. 制备了宽度 250 mm、透光性 82.9-91.9 %、导电性 800-3840 Ω/□的石墨烯基透明导电膜，应用于柔性电阻屏、电致变色器件以及透明电路。

2. 通过结合传统丝网印刷工艺，制备出多种适用于逻辑电路和电子器件的石墨烯基微结构。

3. 基于氯酸盐体系的羟基、环氧基功能化石墨烯的可控制备及其通过氢碘酸的高效还原，提高了石墨烯在一系列溶剂中的分散性、改善了其加工性能，还使石墨烯的结构、界面及特性在宏观材料及体系中得以保持。

4. 开发了羟基/环氧基功能化石墨烯的透明导电薄膜，表现出优异的导电性能，此外，基于羟基/环氧基功能化石墨烯的锂离子电池碳硅纳米杂化电极材料也表现出显著提升的储锂性能。

5. 确立了石墨混相插层剥离技术的吨级放大方案及详细工艺流程，包括石墨与插层液的复合方式及其对插层质量和插层效率的影响、插层工艺的自动化及节能设计、剥离过程中的物料导入方式和物料连续化处理方式以及其对剥离效率的影响、产品的收集及自动化控制、及插层液的分离和再利用等。

三、应用领域：

新材料是国家七大战略性新兴产业之一，也是我国石化和化学工业加快转变发展方式的重要着力点，并且与能源、信息、装备制造、节能环保、生物医学等产业密切相关。石墨烯作为一种新型纳米材料，针对于石墨烯复合材料的应用领域，包括石墨烯透明导电薄膜、石墨烯柔性屏、高分散石墨烯浆料、石墨烯散热涂层等具有巨大的市场前景和社会、经济效益。