BEGO创新微生物电化学工艺生产氧化石墨烯

记者近日从美国丹佛获悉，以华裔科学家金松博士为首的BEGO团队，经过多年的研发，成功开发了一种全新的生物电化学方法，从石墨直接制取氧化石墨烯。 该工艺独特之处是常温常压，制造成本远低于现有的其他工艺。 该技术如进入规模化应用将会大大降低石墨烯系列材料的造价，改变石墨烯行业目前的高价限制下游应用的尴尬格局。 金博士是生物电化学应用技术领域的国际知名专家和先驱之一。 他曾成功领导以低质煤为主要原料生产生物天然气和煤基系列有机肥技术的研发和商业化。BEGO团队的目标是降低石墨烯系列材料成本，实现这类新材料的应用最大化，让石墨烯系列材料真正成为“新时代的塑料”！

石墨烯以一层或几层碳原子厚度而具有高导热、导电、坚固和柔韧的材料特性而备受瞩目。 2004年，英国曼彻斯特大学两位科学家Andre Geim和Konstantin Novoselov在实验室中成功从石墨中成功分离并测定其特性；因此共同获得了2010年诺贝尔物理学奖。 此后，石墨烯材料引发了全球范围的研究热潮。 在储能、涂料，生物传感，环保，健康、甚至智能穿戴应用领域，都有石墨烯相关产品的应用。2018年10月，华为和三星不约而同公布采用石墨烯膜散热技术提高电池容量，使石墨烯再次得到公众和市场的关注。 根据2018年全球石墨烯产业研究报告，中国从事石墨烯制造和应用的企业达4800多家，石墨烯产业呈现出快速发展趋势。

尽管石墨烯的应用已进入产业化阶段而且参与者众多，但石墨烯制造成本依然是阻碍石墨烯市场规模扩张的主要原因之一。 谈到石墨烯的高成本，就需要了解目前石墨烯的主要生产工艺。现有的石墨烯规模生产主要有气相沉积（CVD)和液态剥离等方法，高能源耗，而且石墨烯层剥离困难，很多产品混杂有石墨粉，甚至不是真正意义上的石墨烯。2018年10月10日的顶级科学期刊《自然》刊登了一篇国立新加坡大学的题为《向假石墨烯宣战》的调查报告。 通过对60家石墨烯制造企业的产品进行检验，发现没有一家产品是纯石墨烯，甚至多数产品混有50%甚至更多的石墨粉。前述这些原因造成了石墨烯系列产品的高价格，限制了下游应用市场的快速扩张。

BEGO是至今为止唯一的常温常压下通过微生物电化学反应，以石墨为原料生产氧化石墨烯（GO）和其他石墨烯系列产品的技术。 BEGO工艺简便，常温常压运行，对环境无任何负面影响。该工艺能耗极低，从而大大降低了生产成本，售价不到国际市场价格的几分之一。 值得一提的是，BEGO反应在溶液状态进行，生产的GO溶解于水，对于后端的产品分离提纯下游应用如镀层、还原等工艺非常有利，进一步增强BEGO工艺的新颖性和市场竞争性。

随着石墨烯市场的应用在中国逐渐成燎原之势，对低成本高质量的石墨烯的需求更加迫切。金博士团队创新的生物电化学技术有望从供给端满足市场的需求。BEGO技术从概念验证到实验室小试，已经成功建立了一套独有的生产工艺和产品检测方法。部分成果发表在顶级科学期刊《自然》子刊《科学报导》（Scientific Reports）上，并申请了美、加、中国、欧盟、澳洲和新西兰的国际协约国（PCT）专利，拥有完整的自主知识产权。最近，BEGO技术入选“美中创新联盟”（US China Innovation Alliance, www.uschinainnovation.org)组织的“创新之星”（InnoSTARS)项目。 BEGO团队正积极寻求与中国石墨烯相关的实力企业合作，以尽快实现BEGO技术的规模产业化，助推中国的石墨烯产业的加速发展。