生物质石墨烯靠谱么？

前不久的一条新闻引起了大家的广泛注意，新三板挂牌企业圣泉集团昨日召开新闻发布会，宣布生物质石墨烯新技术取得重大成功，年产150吨生物质石墨烯的试生产线预计10月试生产。

圣泉集团（830881）发布公告，由圣泉集团和黑龙江大学长江学者团队联合研发的“配位组装法”工艺制备生物质石墨烯技术宣告成功。在此基础上，圣泉集团规划设计了年设计生产能力为2000吨的、以生物质为原料生产石墨烯的工业化项目，正在立项申报。该项目以植物秸秆为原材料，将大幅降低石墨烯生产成本。在他们的生物质石墨烯新技术发布会上，圣泉集团董事长唐一林表示，这种方法可以将石墨烯的成本降到10万/吨，远远低于其他目前的生产成本。

听上去这是一个挺不错的故事，不仅变废为宝，解决了困扰已久的秸秆处理问题，还能以相当低廉的成本生产出石墨烯材料，一举两得。不过真的有这么好的事情么？一般来说，石墨烯的生产方法主要可以分为两类，一类是以石墨为原材料，通过氧化还原或离子插层的方法，在液相中实施剥离，以得到小于10层的石墨烯。另外一类是通过化学气相沉积（CVD）的方法在衬底上生长大面积的单层石墨烯。国内专注于石墨烯生产的几个龙头企业，例如国外的Vorbeck, XG, 中国的宁波墨西，常州第六元素、山西碳美科技、济宁利特纳米、上海新池等都是采用的前一种方法，原因很简单: 工艺相对成熟，能批量生产。目前石墨烯的市场公允价格在6-7元/克，难怪圣泉集团觉得自己的1元/克的石墨烯相当有竞争力。

既然这个方法，那真是要好好研究下了。圣泉集团是和黑龙江大学副校长，长江学者付宏刚教授合作的。通过“配位组装法”工艺，石墨烯等关键词，在付宏刚教授发表的论文里，一篇这样的论文进入了我们的视线。

这篇文章发表于2013年4月18日，通讯作者是付宏刚教授本人。奇怪的是，这篇论文研究的是一种利用玉米芯制备的多孔的类石墨碳纳米片，跟石墨烯没有太大的关系。我们尝试在文章中搜索graphene这个英文单词，没有任何发现。为了保险起见，我们还查阅了引用改篇论文的15篇学术论文，其中只有一篇是跟graphene有关的。

再看看文章里的图吧。下面这张图是整个制备过程的原理图。玉米芯里的纤维素等物质首先和Fe(CN)64-进行配位，得到一种复合物。这种复合物在高温下会发生石墨化反应，从而得到一种Fe3C的材料，再把夹在碳层中间的Fe原子移除了就可以得到产物了。XRD和拉曼光谱都说明了这种材料具有石墨的特征。请注意是石墨哦，没提石墨烯的事情。要知道，石墨烯的一个重要指标就是碳原子层数要低于10层。石墨烯的很多优异性质也与层数有着很直接的因果关系。如果在层数上无法达标，这种材料就不能被称之为石墨烯了。

再来看看这篇文章里的电镜图。稍微有点材料学常识的都会看出来这种碳纳米片的厚度远远超过了10层碳原子，并且边缘极为的不平整。如果这种材料也能算石墨烯，那也只能呵呵了。

退一万步说，即使这种材料是石墨烯，它的成本真的能降到1元/克么？让我们来算一下。文章中提出这种材料在除杂之前的成分是Fe3C。这样的话，每吨石墨烯需要黄血盐105吨。黄血盐的单价在2万左右，因而，仅就黄血盐成本算，生物质石墨烯的成本就高达200万/吨石墨烯。即使盐酸和玉米芯都算免费的，他们还使用了能加热到1100度的高温炉，每小时耗电量为14度，电费非常高。加上复杂的制备手段（参见圣泉的专利<<一种多孔石墨烯的制备方法>>，201410308860.1），所以无论是原材料成本还是能源损耗，都远远高于1元每克的宣传价格。

经过这么一番调查，整个事情清楚了。来复个盘，圣泉集团弄出来的这个碳材料跟石墨烯没任何关系，最多也就是具有一些石墨的特征吧。可是他们有意或者无意混淆了石墨烯材料的概念，并把这种材料称之为生物质石墨烯。在其新三板上市的当天，圣泉集团对外宣传他们掌握了大幅降低了石墨烯的生产成本的技术，通过这一利好刺激股价。要知道石墨现在的市场价也就是5000左右每吨啊，如果谁从圣泉集团以1元/克（相当于10万/吨）的价格采购了这种类石墨碳材料，那可真是亏大了。另外，圣泉集团还把付宏刚教授这篇发表与2013年的论文里的方法在2014年7月申请了中国发明专利（一种多孔石墨烯的制备方法，201410308860.1）。按理说，这个已经违反了专利的新颖性原则，理论上是可以提起无效请求的，咳咳，知道太多了