石墨烯增效复合肥

石墨烯增效复合肥是利用石墨烯优良的导电性和较大的比表面积，经特殊工艺与传统化肥进行复合所制。该产品可促进植物种子发芽和根系生长，促进植物对水分和养料的吸收并达到增产效果。土壤中的氮、磷、钾等营养元素通常无法满足作物的生长需求，因此需要施用含氮、磷、钾的化肥来补足。而这些化肥一般多为无机化合物，不含有机质、腐殖质，因此大量使用会造成土壤板结，重金属浓度超标以及硝酸盐的富集等危害。这些危害会随着农作物进入人体影响居民身体健康，或者随着雨水冲刷进入淡水水域严重影响饮用水质量和居民生活环境。

与传统化肥相比，石墨烯增效复合肥具有节肥、保肥的功效。在保证作物产量的前提下，施加石墨烯增效肥可降低传统化肥用量的20% ~ 40%。因此，可减少因化肥施用带来危害，保障居民的身体健康，并减少温室气体排放，营造健康的生活环境。石墨烯增效复合肥的研制与应用，是在多学科交叉的基础上进行的新探索，开拓了石墨烯在农业应用方面的新领域，为减少水土污染，保证居民健康，提供良好生活环境提供了新的可能。

炭材料研究所最早针对农林产品展开石墨烯增效复合肥的应用研究。现主要研究方向为：

1.     农产品的种植应用

石墨烯可显著促进作物种子发芽，促进农作物根系生长并能提高作物产量，进而改善农作物品质。

2.     林木育苗的培育应用

功能化石墨烯可负载微量营养元素或大量营养素如氮和磷酸盐等制成刺激植物生长的增效肥，增加了肥料颗粒强度、提高了水肥输送和铺展能力，使得肥料施用更有针对性、更有效。石墨烯可对美国红栌、欧洲山杨、树莓等多种林木根系生长有显著的促进作用，未来将深入研发石墨烯促进林木生长的关键技术，致力于石墨烯在林业领域应用的推广。

3.     食用菌的栽培应用

科研人员将石墨烯应用到食用菌的人工栽培技术中，发现在菌丝培养基中加入一定量的石墨烯，可显著促进菌丝生长和菌核形成。

4.     花卉的栽种应用

石墨烯增效肥促进植物生长也可应用在花卉产业。研究所前期研究表明，在花卉栽培中添加石墨烯除了能够促进花卉植物根系生长、提高花卉植物生长量，增强花卉抗逆性以外，还可促进某些花卉提早开花、延长花期等作用。

5.     植物病菌的抑制应用

在基于已有的研究基础上，炭材料研究所科研尝试将功能化石墨烯材料应用于部分经济作物的培育，研究其在植物病原菌抗菌抑制性方面的应用及其基础理论。

石墨烯水性防腐涂料

1.     石墨烯水性环氧防腐面漆

石墨烯水性环氧防腐涂料是采用经过表面化学修饰手段，实现水体系可分散的功能化石墨烯为原料，并搭配合适的水性环氧乳液、水性环氧固化剂、填料、助剂，经科学复配而成的一种以水为分散剂的涂料。石墨烯水性环氧防腐漆，能综合石墨烯优良的防腐能力和水性环氧体系的环保特点和优异附着力，使得其性能接近油性环氧防腐涂料的耐腐蚀特性，同时在快干和漆膜耐盐水方面超越油性环氧。该石墨烯水性环氧涂料防腐性能优异，VOC含量低，环保，安全，无毒。

2.     石墨烯水性地坪漆

炭材料研究所水性工业地坪涂料是以水作为稀释剂，水性环氧为基料，加入特种石墨烯、耐磨石英砂经特殊工艺制作而成的地坪涂料。水性工业地坪涂料可以在相对潮湿的环境中施工，施工时气味较小，施工期间也不易发生火灾，涂料不燃、无毒、环保、安全。其次水性工业地坪涂料透气性好、不易发生鼓泡等缺陷，光泽柔和，在硬度、附着力、耐磨性和耐化学品性能上接近油性环氧的性能，其相比目前流行的溶剂型环氧地坪涂料和无溶剂环氧地坪涂料，更加环保、安全、无毒、无VOC排放，属于环保型地坪。

3.     石墨烯水性内墙涂料

石墨烯水性内墙涂料是采用环保型水性环氧高分子材料、石墨烯、钛白粉、流平助剂和水性色浆等制成的环保水性双组份涂料。其经五道工艺可制成的具有耐水擦洗、多种艺术图案和颜色的内墙涂料。由于涂料使用的原料及施工过程都不含苯、甲苯、甲醛等有害物质，环保安全。该款墙面可用于幼儿园、早教中心、学校、企业及家庭内墙装修。此外，本产品具有极好的环保性能，无毒、无味，施工环境佳。其次，它耐水性极好，可以随便用水擦洗，8000次以上都不会出现脱落、起皮现象。搭配水性涂鸦笔，可以实现水擦洗，可以在墙面绘制艺术作品、涂鸦，图案都可以用湿布擦掉，使得绘制过程可以随时修改，此外还可以根据需求定制不同颜色和图案等。

研究所研发的水性环氧涂料性能优异，环保性好，现已与10余家企业完成了转化应用，用户反响良好。2016年5月，在河北坤鹏光电科技有限公司的厂房、库房钢架和钢结构上进行防腐工程施工，总面积2000㎡，到2019年5月，经过三年观察，涂层外观完好，防腐性能优异，总体性能媲美油漆，而环保性、成本方面优于传统油性涂料。2016年12月开始在河南盛煌电力有限公司进行推广应用，使用本产品后，该厂的防腐工程量减少了50%，使用寿命至少提高2倍并解决了该厂钢构、地面的防腐蚀问题，为该厂带来了巨大的经济效益，并为改善当地环境、节能减排，带动当地就业做出了突出贡献。2017年11月在河北津西钢铁集团二炼钢厂进行工程验证和推广实验，完成了近5000平米的工程验证，研究了储存、生产、施工等性能，总体应用良好，到目前已经两年，尚未发现有任何涂层质量问题。2019年5月许可山西华青活性炭集团股份有限公司在企业内部厂房防酸防腐使用该石墨烯水性防腐技术，采用该技术极大提高了该厂水泥地面的使用寿命，显著降低了由于水泥地面破坏导致的停产次数。

石墨烯智能电热产品开发及应用

1、石墨烯智能温控服饰

颠覆传统衣服属性，通过石墨烯独特的发热应用，用温度代替厚度，冬天也能轻装上阵。利用手机APP可以让发热服迅速升温，并轻松调节温度，满足不同人群在不同环境对温度的需求。

2、石墨烯理疗保健产品

将石墨烯电热膜安置于人体适宜加热的部位，与远红外光波一同作用，对关节炎、肩周炎、静脉炎、类风湿性关节炎、关节扭伤、手脚麻木等多种疾病有显著疗效。石墨烯电热膜可直接加热人体内的水分子，从而加速血液循环，促进代谢功能，可起到激活细胞、舒筋活血、延缓衰老的作用，为您的生活带来更好的健康理疗体验。

3、石墨烯暖通项目开发（壁画、壁纸、地暖、温室大棚）

石墨烯电热膜应于取暖设备是“石墨烯颠覆性技术之一”， 在舒适性和费用方面皆优于当前市场上的地暖、空调等主流取暖产品，如果计算能耗和维护成本，全寿命使用成本更是大大低于传统地暖。智能手机时代的温控器，只要家里有无线网络，便可通过手机APP随时随地控制家里的温度，无论是客厅、主卧、婴儿房，父母的家、自己的家都可以统一远程调控温度，轻松控制，定时开关，黄金温度随心调，舒适随时掌控。

石墨烯电热膜将热量以辐射的方式送入空间，使人体和物体首先得到温暖，其综合效果优于传统的对流供暖方式，当房间温度达到设定温度时，自动切换为恒温状态，让房间温度始终保持在一个温暖舒适的状态，同时大大节省电能的消耗，因此石墨烯电热膜也是智能控温大棚的理想选择，并且远红外辐射能直接供给作物生长发育所需热量，促使蔬菜瓜果提早成熟。

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