記者近日從美國丹佛獲悉，以華裔科學(xué)家金松博士為首的BEGO團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過多年的研發(fā)，成功開發(fā)了一種全新的生物電化學(xué)方法，從石墨直接制取氧化石墨烯。 該工藝獨(dú)特之處是常溫常壓，制造成本遠(yuǎn)低于現(xiàn)有的其他工藝。 該技術(shù)如進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用將會(huì)大大降低石墨烯系列材料的造價(jià)，改變石墨烯行業(yè)目前的高價(jià)限制下游應(yīng)用的尷尬格局。

金博士是生物電化學(xué)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的國際知名專家和先驅(qū)之一。 他曾成功領(lǐng)導(dǎo)以低質(zhì)煤為主要原料生產(chǎn)生物天然氣和煤基系列有機(jī)肥技術(shù)的研發(fā)和商業(yè)化。BEGO團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是降低石墨烯系列材料成本，實(shí)現(xiàn)這類新材料的應(yīng)用最大化，讓石墨烯系列材料真正成為“新時(shí)代的塑料”！

石墨烯以一層或幾層碳原子厚度而具有高導(dǎo)熱、導(dǎo)電、堅(jiān)固和柔韌的材料特性而備受矚目。 2004年，英國曼徹斯特大學(xué)兩位科學(xué)家Andre Geim和Konstantin Novoselov在實(shí)驗(yàn)室中成功從石墨中成功分離并測定其特性；因此共同獲得了2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 此后，石墨烯材料引發(fā)了全球范圍的研究熱潮。 在儲(chǔ)能、涂料，生物傳感，環(huán)保，健康、甚至智能穿戴應(yīng)用領(lǐng)域，都有石墨烯相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用。2018年10月，華為和三星不約而同公布采用石墨烯膜散熱技術(shù)提高電池容量，使石墨烯再次得到公眾和市場的關(guān)注。 根據(jù)2018年全球石墨烯產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告，中國從事石墨烯制造和應(yīng)用的企業(yè)達(dá)4800多家，石墨烯產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢(shì)。

盡管石墨烯的應(yīng)用已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段而且參與者眾多，但石墨烯制造成本依然是阻礙石墨烯市場規(guī)模擴(kuò)張的主要原因之一。 談到石墨烯的高成本，就需要了解目前石墨烯的主要生產(chǎn)工藝。現(xiàn)有的石墨烯規(guī)模生產(chǎn)主要有氣相沉積（CVD)和液態(tài)剝離等方法，高能源耗，而且石墨烯層剝離困難，很多產(chǎn)品混雜有石墨粉，甚至不是真正意義上的石墨烯。2018年10月10日的頂級(jí)科學(xué)期刊《自然》刊登了一篇國立新加坡大學(xué)的題為《向假石墨烯宣戰(zhàn)》的調(diào)查報(bào)告。 通過對(duì)60家石墨烯制造企業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)沒有一家產(chǎn)品是純石墨烯，甚至多數(shù)產(chǎn)品混有50%甚至更多的石墨粉。前述這些原因造成了石墨烯系列產(chǎn)品的高價(jià)格，限制了下游應(yīng)用市場的快速擴(kuò)張。

BEGO是至今為止唯一的常溫常壓下通過微生物電化學(xué)反應(yīng)，以石墨為原料生產(chǎn)氧化石墨烯（GO）和其他石墨烯系列產(chǎn)品的技術(shù)。 BEGO工藝簡便，常溫常壓運(yùn)行，對(duì)環(huán)境無任何負(fù)面影響。該工藝能耗極低，從而大大降低了生產(chǎn)成本，售價(jià)不到國際市場價(jià)格的幾分之一。 值得一提的是，BEGO反應(yīng)在溶液狀態(tài)進(jìn)行，生產(chǎn)的GO溶解于水，對(duì)于后端的產(chǎn)品分離提純下游應(yīng)用如鍍層、還原等工藝非常有利，進(jìn)一步增強(qiáng)BEGO工藝的新穎性和市場競爭性。

隨著石墨烯市場的應(yīng)用在中國逐漸成燎原之勢(shì)，對(duì)低成本高質(zhì)量的石墨烯的需求更加迫切。金博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新的生物電化學(xué)技術(shù)有望從供給端滿足市場的需求。BEGO技術(shù)從概念驗(yàn)證到實(shí)驗(yàn)室小試，已經(jīng)成功建立了一套獨(dú)有的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品檢測方法。部分成果發(fā)表在頂級(jí)科學(xué)期刊《自然》子刊《科學(xué)報(bào)導(dǎo)》（Scientific Reports）上，并申請(qǐng)了美、加、中國、歐盟、澳洲和新西蘭的國際協(xié)約國（PCT）專利，擁有完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。最近，BEGO技術(shù)入選“美中創(chuàng)新聯(lián)盟”（US China Innovation Alliance, www.uschinainnovation.org)組織的“創(chuàng)新之星”（InnoSTARS)項(xiàng)目。 BEGO團(tuán)隊(duì)正積極尋求與中國石墨烯相關(guān)的實(shí)力企業(yè)合作，以盡快實(shí)現(xiàn)BEGO技術(shù)的規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，助推中國的石墨烯產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展。