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石墨烯企业发展趋势研究论文

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石墨烯企业发展趋势研究论文

主要上市公司:贝特瑞(835185);方大炭素(600516);银基烯碳(400070);碳元科技(603133);沃特新材料(002886);常州二维碳素(833608)

本文核心数据:石墨烯行业企业营收额;石墨烯行业区域企业数量;石墨烯行业企业产能

行业概况

1、定义

石墨烯,是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。应用于物理、材料、电子信息、计算机等众多领域,具有较好的额导热性、光学特性和稳定性。石墨烯虽然从合成和证实存在到今天只有短短十几年的时间,但目前已经得到了较为广泛的应用。石墨烯层数可分为单层石墨层、少层石墨烯和多层石墨烯;按照功能化形式可以分为氧化石墨烯、氢化石墨烯、氟化石墨烯等;按照产品形态又可分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜。

2、产业链剖析:下游应用较为广泛

石墨烯产业链的上游为石墨矿资源及生产设备;中游为石墨烯薄膜和石墨烯粉体制造;下游主要的应用以新能源、涂料、大健康、节能环保、化工新材料、电子信息等六大产业。

目前,我国石墨烯产业链的上游石墨烯矿产及设备公司有方大炭素、思泉新材和宝泰隆等;中游石墨烯粉体和薄膜的生产公司有常州二维碳素、第六元素和中泰化学等;下游应用领域众多,目前较为广泛的新能源领域的代表企业有贝特瑞新材料、东方碳素、南都电池和欣旺达等;涂料领域的代表性企业有墨睿科技和深创时代等;大健康领域代表性公司有烯旺科技和圣泉集团等;节能环保领域的代表性企业有正拓能源和驰飞等;化工新材料的代表性企业有新纶科技和华高烯暖等;电子信息领域的代表性企业包括远望谷和汉威电子等。

行业发展历程:行业处在突飞猛进阶段

石墨烯的理论研究始于1947年,迄今已有70余年的历史。但真正能够独立存在的二维石墨烯晶体则是出现在2004年,英国曼彻斯特大学天文物理学教授Andre K. Geim领导的研究小组利用微机械剥离方法首次获得了石墨烯,标志着这一新型材料的问世。中国国家自然科学基从2007年开始对石墨烯项目投资,促进了我国石墨烯产业的发展。2013年以来,石墨烯先后被列入“十二五”“十三五”规划中,政策的推动促使了我国一大批石墨烯企业的诞生,石墨烯生产开始走向批量化、规模化。2017年至今,石墨烯已经在锂电池、太阳能、散热材料、电缆LED等行业有了较为广泛的应用。

行业政策背景:“十四五”规划愈发重视石墨烯行业的发展

相比于国外政府较早进行政策扶持,我国直到2012年才由工信部发布《新材料产业“十二五”发展规划》,首次明确提出支持石墨烯新材料的发展。之后,我国先后出台《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》《国家创新驱动发展战略纲要》《新材料产业发展指南》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等文件,确立石墨烯在新时代我国制造业发展中的重要战略地位,鼓励在电化学储能、海洋工程、柔性电子器件、重大环保技术装备、汽车、航天航空行业等领域拓展石墨烯应用。2021年,国家发改委发布了《国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》,提出大力支持发展新材料产业的重点任务。

行业发展现状

目前,石墨烯产品主要为石墨烯粉体和石墨烯薄膜。石墨烯粉体主要应用于防腐涂料、锂电池、超级电容、导热塑料、消费电子散热片等行业;石墨烯薄膜主要在导热膜、柔性显示、传感器、集成电器等行业有较为广泛的应用。

1、供给:石墨烯粉体和石墨烯薄膜已经实现大规模量产

目前中国大部分石墨烯行业代表性企业均已建立石墨烯产品生产线,其中,在明确公布产量数据的企业中,第六元素、凯纳股份、青岛昊鑫及先丰纳米的石墨烯相关产品产能均达到了千吨级别。此外,根据2021年11月12日举办的2021(第八届)中国国际石墨烯创新大会公布的数据,目前中国已成为石墨烯材料生产大国,石墨烯粉体产能达1.46万吨,石墨烯薄膜产能740万平米。

注:上述数据均来源于企业官网,部分企业官网数据未做更新。

2、需求:石墨烯需求不断增加,市场规模达百亿以上

2015年到2018年,我国石墨烯产业处于高速发展期。据中国经济信息社数据统计,2015年石墨烯市场规模仅为6亿元,2018年我国石墨烯产业规模约为111亿元,复合增长率高达117%。在高速发展后,从2019年开始石墨烯行业进入快速平稳发展期,增速有所降低,根据赛迪智库发布的《2020年中国石墨烯产业发展形势展望》估算,2019年中国石墨烯规模将达到120亿元;根据石墨烯联盟公布的数据,2020年国内石墨烯相关领域市场规模达140亿元。初步估测2021年中国石墨烯市场规模或达到157亿元。

3、专利情况:2020年石墨烯相关专利申请热度最高

根据智慧芽搜索结果,2015-2022年9月,我国石墨烯相关专利申请数量先增后降,2020年相关专利申请数量达到峰值33390项,2021年相关专利申请数量下降至30165项。此外,截至2022年9月的石墨烯相关专利中,发明申请类型的专利占比最多,达到了57%,其次为授权发明,占比为27%。

注:查询时间为2022年9月26日。

4、发展痛点:关键技术制约下游应用拓展

由于石墨烯从发现至今仅经历10余年时间,其发展仍处于较新的阶段,尽管石墨烯在规模化生产技术和 工艺装备等方面均取得重大进展,但其低成本规模化制备技术、下游应用技术、绿色制备技术等方面仍存在技术瓶颈,且产品普遍存在尺寸和层数不均匀、质量不稳定等问题,材料的各项性能指标远不及实验室水平,难以满足大规模工业化量产的需求,制约了石墨烯在下游应用领域的拓展。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国石墨烯行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

石墨烯产业规模持续扩大,下游领域不断拓宽,多地企业密集投建石墨烯制备和应用项目,并借助并购重组打通上下游各环节,提高自身产能,整合产业资源,优化提升石墨烯产业能级。

1、2020年中国石墨烯行业发展现状分析:行业发展势头良好,市场规模持续扩大

中国石墨烯行业正处于市场导入期,产品尚未成熟,行业利润率较低,但市场规模持续扩大。2015年到2018年,我国石墨烯产业处于高速发展期。据中国经济信息社数据统计,2015年石墨烯市场规模仅为6亿元,2018年我国石墨烯产业规模约为111亿元,复合增长率高达117%。

在高速发展后,从2019年开始石墨烯行业进入快速平稳发展期,增速有所降低。《2020年中国石墨烯产业发展形势展望》中估算2019年中国石墨烯规模将达到120亿元,考虑到疫情的影响,前瞻测算2020年石墨烯市场增速将有所下降,石墨烯市场规模达到126亿元。

2、中国石墨烯行业细分产品分析:下游涉及行业众多,石墨烯应用领域广泛

石墨烯下游行业众多,主要应用于以下五个领域:

一是光电产品领域,以其非常好的透光性、导电性和可弯曲性,在触摸屏、可穿戴设备、OLED、太阳能等领域中发挥作用。

二是能源技术领域,主要依赖于石墨烯超高的比表面积、超轻的重量和非常好的导电性。

三是功能复合材料,通过将石墨烯加入各种塑形基体,能够制备出具有很好导电、导热、可加工、耐损伤的特殊材料。

四是微电子器件,未来的石墨烯半导体、石墨烯集成电路、THz器件等领域,需要利用石墨烯独特的性质来发挥。

五是生物医药和传感器领域,石墨烯对单分子的响应能力、承载抗体后的分子输运能力都是其他传感器不能实现的。

3、中国石墨烯行业产能分析:龙头公司产能持续扩增加,中小企业生产能力有待提高

2018年以来,石墨烯粉体和薄膜的生产规模进一步扩大。粉体方面,常州第六元素、青岛昊鑫、宁波墨西等多家企业已拥有国内领先的石墨烯粉体生产线。薄膜方面,长沙暖宇新材料科技公司年产量100万平方米的石墨烯膜生产线已开建,预计建成后将成为国内第二大石墨烯膜生产线。

——石墨烯粉体

石墨烯粉体材料制备工艺类化工属性,将以添加剂的形式提升传统产品性能。以粉体应用为主的行业包括防腐涂料、锂电池、超级电容、导热塑料、消费电子散热片等。石墨烯粉体将主要以添加剂的形式与传统产品混合,结合石墨烯特殊的物理化学特性生产具备更多功能、更高性能的新产品。

石墨烯粉体多掺杂在其他材料中使用,比如导电剂、超级电容、特种涂料、高效催化剂等。目前中国规模以上企业石墨烯粉体的生产能力多在100吨左右。

——石墨烯薄膜

石墨烯薄膜可以应用在导热膜上,发挥其优异的导热性能,用于智能手机、平板电脑等设备的散热层;利用石墨烯的导电透光以及高度柔性,可以用来制作柔性显示屏、可穿戴设备等;石墨烯巨大的比表面积以及优异的电子传输性能,是的传感器领域成为石墨烯薄膜的一大目标市场;此外,石墨烯对硅的替代有望带来半导体领域颠覆性的革命,成为下一代集成电路、超级计算机的基础材料。

中国石墨烯薄膜的产能约超过650万平方米左右,主要集中在常州地区。

4、中国石墨烯行业未来发展趋势:扩产成为行业趋势

我国石墨烯产业化发展势头迅猛,各地企业积极投建石墨烯项目。随着石墨烯行业规模的不断扩大,下游应用的不断延伸,2018年以来,石墨烯龙头企业纷纷投资建立新的生产线,扩大产能,以实现规模化生产。

—— 更多数据可参考前瞻产业研究院《中国石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》

我认为未来发展应该是比较不错的,这样的电池储存能力是比较强的,安全系数比较高,性价比比较高。

石墨烯在中国的研究与发展:

中国在石墨烯研究上具有独特的优势,从生产角度看,作为石墨烯生产原料的石墨,在我国储能丰富,价格低廉。正是看到了石墨烯的应用前景,许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心,尝试使用石墨烯商业化,进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。

如欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”,设立专项研发计划,拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所,力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。

石墨烯有望在诸多应用领域中成为新一代器件,为了探寻石墨烯更广阔的应用领域,还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺,使其得到更好的应用。

石墨烯用途是:

石墨烯可以用来制作晶体管,由于石墨烯结构的高度稳定性,这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。

相比之下,如今以硅为材料的晶体管在10纳米左右的尺度上就会失去稳定性;石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特点,又使得由它制成的晶体管可以达到极高的工作频率。

石墨烯光学研究进展论文

首先曹原智商非常高,这是他小小年纪考上重点大学的原因,其次,他很有想法,对事物有自己创新的独特的见解。

成果简介

基于石墨烯的光电探测器由于其带宽大、占地面积小以及与硅基光子学平台的兼容性而在高速光通信中引起了极大的关注。大带宽硅基光相干接收器是具有先进调制格式的大容量光通信网络的关键元件。 本文,华中 科技 大学张新亮教授团队等研究人员在《Nat Commun》期刊 发表名“Ultrahigh-speed graphene-based optical coherent receiver”的论文, 研究通过实验证明一种基于90度光学混合和石墨烯上等离子体槽波导光电探测器的集成光学相干接收器,具有紧凑的占地面积和远超过67GHz的大带宽 。结合平衡检测,接收 90 Gbit/s 二进制相移键控信号并提高信噪比。此外,实现了在单极化载波上接收 200 Gbit/s 正交相移键控和 240 Gbit/s 16 正交调幅信号,附加功耗低于 14 fJ/bit。这种基于石墨烯的光相干接收器将有望在 400千兆以太网和800千兆以太网技术中应用,为未来高速相干光通信网络铺平另一条路线。

图文导读

图1:在PSW上使用石墨烯的 OCR。

图2:90度光学混合性能。

图3:石墨烯-PSW PD 的性能。

图4:平衡检测测试。

图5:相干检测的实验演示。

小结

综上所述,结果表明,我们提出的基于石墨烯的 OCR 对高级调制格式具有超高速和高质量的接收能力,这些格式对光的幅度和相位信息进行编码。 经过验证的基于石墨烯的器件为超紧凑和高性能 OCR 提供了一条不同的材料路线,在数据中心和下一代高速光互连中具有竞争力。

文献:

曹原是一个公认的天才,他14岁就能考上中科大,对我国的科研做出了重大贡献。

石墨烯材料研究现状与发展论文

我认为未来发展应该是比较不错的,这样的电池储存能力是比较强的,安全系数比较高,性价比比较高。

石墨烯应用领域中科院近期发布的一份报告指出,石墨烯的研究和产业化发展持续升温,从石墨烯专利领域分布来看,其应用技术研究布局热点包括:石墨烯用作锂离子电池电极材料、太阳能电池电极材料、薄膜晶体管制备、传感器、半导体器件、复合材料制备、透明显示触摸屏、透明电极等。主要集中在如下四个领域:传感器领域。石墨烯因其独特的二维结构在传感器中有广泛的应用,具有体积小、表面积大、灵敏度高、响应时间快、电子传递快、易于固定蛋白质并保持其活性等特点,能提升传感器的各项性能。主要用于气体、生物小分子、酶和DNA电化学传感器的制作。新加坡南洋理工大学开发出了敏感度是普通传感器1000倍的石墨烯光传感器;美国伦斯勒理工学院研制出性能远超现有商用气体传感器的廉价石墨烯海绵传感器。储能和新型显示领域。石墨烯具有极好的电导性和透光性,作为透明导电电极材料,在触摸屏、液晶显示、储能电池等方面有很好的应用。石墨烯被认为是触摸屏制造中最有潜力替代氧化铟锡的材料,三星、索尼、辉锐、3M、东丽、东芝等龙头企业均在此领域作了重点研发布局。美国德州大学奥斯汀分校研究人员利用KOH对石墨烯进行化学修饰重构形成多孔结构,得到的超级电容的储能密度接近铅酸电池。密歇根理工大学科学家研发出一种独特蜂巢状结构的三维石墨烯电极,光电转换效率达到7.8%,且价格低廉,有望取代铂在太阳能电池中的应用。东芝公司研发出石墨烯与银纳米线复合透明电极,并实现了大面积化。半导体材料领域。石墨烯被认为是替代硅的理想材料,大量有实力的企业均开展了石墨烯半导体器件的研发。韩国成均馆大学开发出了高稳定性n型石墨烯半导体,可以长时间暴露在空气中使用。美国哥伦比亚大学研发出石墨烯-硅光电混合芯片,在光互连和低功率光子集成电路领域具有广泛的应用前景。IBM的研究人员开发出了石墨烯场效应晶体管,其截止频率可达100GHz,频率性能远超相同栅极长度的最先进硅晶体管的截止频率。生物医学领域。石墨烯及其衍生物在纳米药物运输系统、生物检测、生物成像、肿瘤治疗等方面的应用广阔。以石墨烯为基层的生物装置或生物传感器可以用于细菌分析、DNA和蛋白质检测。如美国宾夕法尼亚大学开发的石墨烯纳米孔设备可以快速完成DNA测序。石墨烯量子点应用于生物成像中,与荧光体相比具有荧光更稳定、不会出现光漂白和不易光衰等特点。石墨烯在生物医学领域的应用研究虽处于起步阶段,但却是产业化前景最为广阔的应用领域之一。

未来发展是很有前途的,集多种优良性能于一身,应用潜力很大,是引领高科技的超级材料;突破石墨烯的技术研发,加快石墨烯的产业进程。

石墨烯在中国的研究与发展:

中国在石墨烯研究上具有独特的优势,从生产角度看,作为石墨烯生产原料的石墨,在我国储能丰富,价格低廉。正是看到了石墨烯的应用前景,许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心,尝试使用石墨烯商业化,进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。

如欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”,设立专项研发计划,拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所,力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。

石墨烯有望在诸多应用领域中成为新一代器件,为了探寻石墨烯更广阔的应用领域,还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺,使其得到更好的应用。

石墨烯用途是:

石墨烯可以用来制作晶体管,由于石墨烯结构的高度稳定性,这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。

相比之下,如今以硅为材料的晶体管在10纳米左右的尺度上就会失去稳定性;石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特点,又使得由它制成的晶体管可以达到极高的工作频率。

募投企业发展趋势研究论文

新经济下的企业融资渠道多元化发展论文

在日常学习和工作生活中,大家对论文都再熟悉不过了吧,通过论文写作可以培养我们的科学研究能力。写论文的注意事项有许多,你确定会写吗?下面是我为大家收集的新经济下的企业融资渠道多元化发展论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。

摘要 :新经济即为一种新的经济形态。在当前科学技术与信息迅猛发展的时代,信息技术正在进行前所未有的技术革命,持续增长的经济和国家通货膨胀率不断走低以及失业率不断下降,经济周期不再具有明显的阶段性特性,形成一种新经济形势。在目前的新经济形势发展中对企业发展融资渠道进行分析,提高企业的管理效率,推动企业完善管理机制。本文重点分析新经济形势下企业面临的融资问题,根据这些具体的问题,提出融资渠道多元化发展的相应对策,提高企业的核心竞争能力。

关键词 :新经济形势;企业融资渠道;多元化发展;应对对策;

新的经济形势催生着企业不断加快变革,企业经营模式也在随之改变,新经济形势为当前企业带来了巨大挑战。如何在新经济形势下持续健康发展,分析企业面临的融资困境,寻求多元化的融资渠道是当前企业面临的重要问题。

一、新经济发展形势

科技快速发展,新型信息化技术、生物科技、新材料等一大批技术性改革如雨后春笋般蓬勃发展,新技术带动新经济,打造不同以往的新业态化经济环境。受到国际环境下需求不断降低、生产要素的成本不断攀升种种原因的影响,中西部的经济持续增长,这加快了区域经济的稳定发展,支撑新经济不断推进发展。但是由于新经济属于当前经济环境下催生出的新兴产物,目前还处在初步发展时期,并没有形成相对稳固的一种经济体系,这样就要求企业不断地进行摸索前进,制订出一套符合自身发展的发展战略和发展方式。新经济形势下生产需要的成本不断增加,提高企业运作效率,减少生产运作的成本,就需要企业不断和外部进行合作,加快传统的经济发展模式和新兴及经济发展的相互融合,不断催生新的活力,提高企业和产业到的市场竞争力,不断发展成为新的经济产业化结构形式。

二、企业面临的融资问题探究

在现在的全球经济快速发展的环境下,经济形势正在不断改变,新兴的经济形势对当前企业生存、企业融资都造成了很大的压力,在不断增大的市场竞争环境中,想要提高市场竞争能力,保证企业快速健康、稳定的进步前进,就要求企业尽快适应当前快速发展的市场经济新形势,抓住新机遇,发展新方向,形成企业融资和当前经济形式的彼此均衡。目前企业融资形式还是面临诸多问题。

(一)企业融资渠道较少

当前企业的融资渠道主要有银行贷款、发行股票等渠道,企业融资渠道比较少,不够多元化。针对当前大部分的企业来看,融资渠道还是以银行贷款为主要方式。伴随当前国家对宏观经济政策的调整,针对金融业的工作流程与治理要求逐渐严格,企业进行金融机构的融资规程也越来越多。而且针对于银行,很多情况下由于大部分中小企业经营不稳定等多重因素,金融机构并不愿意将贷款发放给他们。

(二)企业融资难度较大

一是针对目前日益兴起的`高科技信息技术,新兴了一大批科技类企业,但是这类企业缺少抵押物,办理银行贷款等融资渠道都需要一定的抵押物,然而固定资产的缺乏让一部分企业融资之路寸步难行。

二是由于一些中小型企业并没有健全的财务制度,而且财务等信息的透明度低,银行等金融机构不愿意承担由于企业信用等问题带来的高风险,所以在选择放款对象时更多的会倾向于大型企业,在我国占有绝大多数席位的中小企业融资难度加大,获得的银行贷款机会不多,贷款额度有限。种种条件都在无形之中加大了企业的融资难度,融资压力不断加大。

(三)企业融资成本较高

国家对金融机构管理要求逐渐严格,从而金融机构对于贷款上的政策也趋于逐步紧缩的状态,金融机构逐步提高信贷利率,导致企业的融资成本不断攀升,融资受阻,贷款利率提高在30%—70%。过高的企业融资成本给企业发展带来更大的障碍。

(四)企业融资耗费周期较长

一是银行等金融机构有着严格的管理制度,审批流程繁琐,审批要求严格,对企业的信用评定严格。不仅存在材料多次补充的情况,审批几次较多也导致审批时间较长,导致放款耗费周期长,贷款时间大多数要在半年之上。融资时间长,放款时间慢,为企业申请金融机构贷款增加阻碍。

二是针对上市企业,虽然可以采用股票发行的方式筹集资金,但是发行股票的方式在资本市场运作中耗时长,审批同样复杂,层层审批,1至2年时间可能都没有办法筹得资金。

三、新经济形势下企业多元化融资渠道策略

企业生存发展离不开资金周转,资金需求问题是很多企业面临的一大难题,但是由于目前企业融资渠道面临的诸多问题,为了更好的适应新经济形势的发展,寻求多元化的融资渠道迫在眉睫。

(一)完善当前企业信用评估机制,改革当前繁琐的银行等金融机构风险评估方式

可以通过企业融资平台的搭建,不断建设并完善企业的信用管理体制。信用体系的不断完善,能够让一部分具备贷款条件的企业减低贷款成本,减小贷款难度,缩短贷款时间。有效解决企业信用评估机制,建立企业信用评估体系,能够大大减少企业和银行间信息不对等的情况,让银行更快捷更准确的了解企业信用情况,方便银行进行企业信用调查,降低银行放贷资金风险。建立企业信用的黑名单方式,方便金融机构对企业的征信情况进行了解,并就其还款能力进行综合的评价。

(二)革新抵押形式,完善融资担保内容

1、通过采用相关政策的制定完善融资担保的内容。

不断探索形成政府带头,企业及金融机构跟随的企业信贷基金,建立新形势下的新兴的政府银行和担保机构三方合作的形式,探究形成和当前经济发展形势相契合的政府性融资担保形式。

2、研究创建新型质押方式,例如采用知识产权抵押或信用抵押担保的方式。

由于当前国际经济形势发展环境下,信息技术发展势头正猛,各个国家都在大力发展新技术,但是对于新兴技术企业大力发展高科技,并没有很多的固定资产可供抵押贷款,这样就导致相关企业很难进行金融机构贷款,融资形势受限,制约企业长足发展。

(三)发展私募股权融资形式

从二十世纪九十年代开始,美国就发生了整个国家的储蓄以及贷款业的全面崩塌。在当时的环境下,开始诞生了房地产行业的私募股权基金,这种形式的投资方式即为基金单位向企业开展投资,同时发行相应的收益凭据。换句话说,就是企业需要用一部分的增值收益来换取融资人的投资。起初运作方式是经过投资者募集资金,然后经过基金公司把这部分资金交由专业的基金管理部门运作,然后机构把资金分投给融资机构。私募股权融资的资金投资时间相对比较久,资金的来源也较广,能够满足不同企业长久的资金需求。

为了让私募股权融资更规范发展,增加企业融资渠道,我们国家制定并颁布了《合伙企业法》,有针对性的列出几种方式,而且清晰的强调全部合伙人都要承担相应的职责。由于中小企业不容易筹得银行贷款,并且银行贷款的形式需要一定的抵押物进行担保,还会收取不低的贷款利息,列出很多限制性的条件,并且贷款时间一般有限,短时间的资金困难很容易导致企业资金链断裂,形成财务危机。但是与贷款形式不一样的是,私募股权融资能够加大企业的所偶者权益,并不会造成企业负债的加大。而且不要求企业偿还利息,只需要进行企业分红即可。这样就可以降低企业的融资成本。达到筹资的低成本,高回报。

(四)革新债券融资方式推进发展

同样属于直接融资方式的债券融资,债券融资方式的优点在于,和股票融资方式相比较,债券的融资金额会更多,并且面临的风险也会比较单一,大多数情况下就是打包以及财务两种风险方式。还有就是债券融资的成本会比较少,给企业运行节省不必要到的开支。

四、结束语

本文通过对当前新经济形势的阐述,分析了目前企业融资方式以及渠道上存在的一些问题,并对在新经济发展形势下企业的融资渠道多元化发展进行了相关探究,指出了一些有针对性的融资方式。经济新业态的来临,使得更多的企业需要越来越多的发展资金来保证企业正常健康的运作。所以积极探索并建立新的企业融资渠道,突破固有融资方式的壁垒,并进行全面推广具有重要意义。在现在的经济发展形势下进行企业融资,同样需要企业相关负责人不断学习当前快速发展的融资内容,拓宽融资渠道,打造多级次的融资体系,加强内部控制与信用体系建设,掌控金融市场的不断变革,采用多元化的手段,增强融资的能力,在企业的快速发展中不断追寻变革,用科学到的方式管理企业运作行为,保证企业长足持续、健康的发展。

五、参考文献

[1]赵越.新经济形势下企业面临的融资困难以及对策研究[J].现代经济信息,2020,2020(02):54-56.

[2]中宏国研信息技术研究院课题组.企业融资面临的主要问题的政策建议[J].中宏国研,2019,111(3-2):6-8.

[3]高艳华.新形势下房地产企业多元化融资渠道探究[J].财会学习,2019,2019(23):182-184.

[4]吕东,周静林.新经济形势下中小企业融资问题及对策探讨[J].财会通讯(理财),2010,2010(10):28-29.

形成真正的资本约束机制,加强市场价格对于社会资源的引导和企业行为的约束,提高市场效率。中国资本市场的发展,难以脱离经济发展的整体水平和体制改革的总体进程。 建立健全市场化运行机制,发挥市场在资源配置中的基础性作用 一是发行体制市场化改革有待深化。虽然我国资本市场股票发行体制已经在一定程度上实现了市场化定价,但是现有发行体制仍然存在行政控制环节过多、审批程序复杂等问题。一方面,股票市场发行体制仍然采用行政色彩较浓的核准制,从发行人资格审查、发行规模乃至上市时间等方面,在很大程度上都由监管机构决定。在境外成熟市场上,股票发行普遍实行注册制,程序更为便捷和标准化,定价机制更加市场化。另一方面,中介机构、专业机构投资者在发行定价过程中的作用没有充分发挥。另外,债券市场发行机制存在诸多缺陷。由于不同部门制定的发行审批具体规则差别很大,从而造成不同债券产品的发行审批标准不同。企业债券发行审核体制总体上是沿用高度依赖行政审批的额度制。这些因素在一定程度上阻碍了债券市场的发展。由于国债交易市场流动性不足,收益率曲线不完整,导致债券市场的发行和交易均缺乏必要的利率基准,制约了债券市场市场化定价功能的有效发挥。 二是交易机制有待进一步完善,交易成本较高。中国股票市场至今缺乏做空机制,难以形成有效的套利机制,限制了市场价格发现功能的充分发挥,降低了股票市场运行的有效性。在市场深度和流动性成本指标方面,中国股票市场与境外主要市场相比还存在一定差距。以上海、深圳证券交易所市场与境外市场交易的价格冲击成本相比,中国股票市场的流动性成本不仅高于美国、英国、德国、日本等成熟市场,还高于印度、韩国等新兴市场。债券市场交易机制有待完善。目前,银行间债券市场、交易所债券市场以及银行柜台债券市场相互连通不足,债券交易的流动性成本较高,效率较低。 三是登记结算的法规制度和风险管理体系有待完善。目前上海、深圳证券交易所的登记结算技术系统仍然相互独立,同一个投资者持有的证券分别登记在两个证券帐户内。这种相对分割的登记结算体系降低了股票市场的整体运行效率,增加了跨市场创新产品推出的技术难度。 四是市场分割降低了资本市场的有效性。目前中国股票市场分为国内A股市场、国内B股市场和香港市场(红筹股和H股),债券市场分为银行间债券市场、交易所债券市场和银行柜台交易市场。市场间相互分割,缺乏必要的套利机制,从而降低了中国股票市场和债券市场的有效性。 3、多渠道提高直接融资比重,多渠道吸引各类长期资金投资于资本市场 所谓多渠道是指包括股票市场、债券市场和场外市场在内的多个市场,发展这些市场有利于提高直接融资比例,减少经济对于银行间接融资的依赖。 2007年,随着股票市场和债券市场的快速发展,我国企业直接融资比例有了很大提高。统计显示,我国企业直接融资比例已超过10%,而之前几年都只有百分之几。如果将海外上市企业融资计算在内,我国直接融资的比例还会有所提高。但与发达国家相比,我国直接融资比例还比较低,尤其是债券融资相对于股权融资严重滞后。由于间接融资比例过高,增加了银行系统风险。因此我国需要提高直接融资比例,以平衡直接融资与间接融资关系。目前国际上日、德、美等发达国家企业直接融资比重已分别达到50%、57%、70%。 目前我国多层次资本市场建设已经开始提速。中国证监会正加快创业板市场建设,形成更有效率的场外交易市场,稳步推进金融衍生品市场建设,建立适合中国国情的多层次市场体系。我国已经全面完成创业板市场规则、技术及人员等各项筹备工作,创业板市场已经进入实质性筹设阶段。创业板市场的推出将会使我国资本市场向多层次资本市场的发展方向迈出一大步。 一个成熟而又发达的资本市场至少应该包含以下几点。一是要有一个发达的多层次证券交易市场,既包括场内证券交易市场(目前的沪深证券交易市场),还包括场外交易市场、柜台交易市场、直接的产权转让交易市场等多层次、多形式的资本交易市场。在场内交易市场内部,又包括主板和创业板市场在内的证券集中竞价交易、大手交易、非流通股转让等若干交易平台。二是要有一个发达的债券交易市场,要采取措施进一步促进银行间债券市场和交易所债券市场的互动,推动场内外市场的融合,从而提高我国债券市场整体动作效率和流动性;还应进一步丰富债券交易品种,加快发展公司债市场。三是要有一个发达的期货市场,既包括商品期货市场,也包括金融期货市场等。 加快多层次资本市场建设既是资本市场自身发展的需要,也是实现国民经济可持续发展的长远要求。一个多层次、内涵丰富的资本市场是我国的企业融资结构安排、国民经济的可持续发展提供新的强大动力,也是我国资本市场发展的重要标志。在满足不同企业的不同融资需求的同时,为越来越多投资意识觉醒的投资者提供更多的投资渠道。可以预见,随着股票市场、债券市场、期货市场及各种衍生品市场的不断发展完善,随着创业板市场、柜台交易市场的逐步建立,一个适合我国国民经济发展需要的、多层次资本市场将能够在市场资源配置中发挥更大的作用,从而为企业融资和投资者投资提供更好的服务。 4、促进证券期货机构和有效竞争格局的形成,提升市场各参与主体的竞争力 随着中国资本市场逐渐发展、成熟,证券期货经营机构的发展也将进入新的时期。促进证券公司、基金公司、期货公司等机构更加规范化和国际化,完善治理结构,健全激励机制,提高管理、服务和风险控制水平,培育出大批既了解国际运作、又服务于中国经济需求的专业人才。增强证券公司的各项主要业务能力,形成依托于本土市场的较强的全球竞争力。证券公司的盈利模式应更趋多元化,增强抗风险能力。 全面发展以基金管理公司为主的资产管理机构,使中国资本市场成为以机构投资者为主的市场。大幅增加基金规模,丰富基金类型及品种。使中国资本市场成为以机构投资者为主的市场,出现具有国际竞争力的资产管理机构。在资本市场不断发展壮大的背景下,大力发展会计师事务所、律师事务所、评估师事务所、评级公司等其他证券期货服务机构,使其运营、管理更加规范,专业化程度和执业水平显著提高。

证券市场是国家经济不断发展的重要组成部分,放眼世界经济大发达国家在发展过程中,证券市场的成熟与否决定着这个国家的经济情况。下文是我为大家蒐集整理的关于的内容,欢迎大家阅读参考!

浅析资产证券化在港口融资中应用的可行性

一、我国港口主要融资方式的现状分析

1、 *** 投资

我国《港口法》规定:“县级以上有关人民 *** 应当保证必要的资金投入,用于港口公用的航道、防波堤、锚地等基础设施的建设和维护。”由此可以看出港口公共基础设施建设所需要的资金主要来源于 *** 投资。根据港口未来发展趋势,融资需求急速上升,再加上 *** 财政支出的有限性, *** 投资融资方式将不再是港口融资的主要方式。不过 *** 可以通过担保、税收优惠及诸多优惠政策等来促进港口建设的长远发展。

2、银行贷款

在政策性银行中,国家开发银行承担了基础设施建设扶持工作,虽然政策性贷款与商业贷款相比具有很多优惠,但是仍要还本付息,具有还债压力。商业银行融资的最大优点是手续简单,但是贷款期限较短,使港口企业背上沉重的债务包袱。

3、发行股票和债券

利用股票市场融资具有很大优势,如筹资数额较大且无还本付息的压力,可提高企业形象和竞争力,促进企业加强内部管理和改革,盘活资产。但是股市门槛较高,我国港口企业只有很少一部分能达到发行股票所需的条件。另外,股价波动性较强,市场投机程度大,再加上融资体制不完善,这些都制约著港口企业对股票融资方式的利用。债券融资方式具有“税盾”作用,可减少税务支出。不过还本付息的压力使港口企业有所顾忌,且公司债务风险较大也会降低对投资者的吸引力。

4、利用外资

外资融资形式主要包括对外借款、引进外商直接投资、利用外商其他投资和接受国外捐赠等。由于我国对外开放程度的提高,加上国务院颁布了《关于中外合资建设港口码头优惠待遇的暂行规定》,我国港口大力吸引外资并给予一定优惠。外资以多种形式参与港口基础设施建设和码头的经营。

5、融资租赁

融资租赁是指由出租人垫付资金,购买承租人所需装置或固定资产等,再以出租方式提供给承租人使用的一种租赁方式。融资租赁具有投资少、表外融资的特点,比较有利于解决港口企业资金短缺问题。虽然融资租赁方式发展潜力较大,但是由于受到国家融资租赁业务发展环境的限制,业务种类较为单一。而且对于港口企业来讲,这种方式仅适用于固定装置而不是一切港口专案。另外,融资资成本也较高,这些又都限制了港口企业利用融资租赁方式融资的规模。

6、其他融资方式

港口还可以利用一些其他融资方式,比如BOT融资方式,即Build―Operate―Transfer,即“建设―经营―移交”;TOT融资方式,即Transfer―Operate―Transfer,即“移交―经营―移交”等。

二、资产证券化在港口融资中可行性的内部成因分析

1、港口拥有大量的优质资产

1港口资产具有稳定可预测的现金流。符合证券化资产的最大特点就是要具有稳定可预测的现金流。近年来我国对外贸易不断扩大,我国港口行业得到了迅速发展,货物和集装箱吞吐量呈持续稳步上升趋势。这客观反映出港口行业具有稳定上升的现金流收入。另外,根据港口类上市公司近几年的公司年报,可清晰地看出港口类企业财务资料良好,业绩较高。这足以说明我国港口行业经营效益良好,如果发行港口资产支援的证券,港口企业对于还本付息应该具有保障。

区别于纯公共物品,准公共物品具备不完全的非排他性和非竞争性,港口基础设施也具有此种特点,所以港口属于“准公共产品”。由于排他性的存在,“拥挤”现象难免在港口基础设施的消费过程中出现,所以必须征收一定的过往费用。虽然港口的全部成本不一定能够全靠这些费用来弥补,但它至少为港口经营者的收入、盈利提供了保证,也使得港口资产证券化成为了可能。

2具有完整的历史记录。我国有关法律法规规定,基础设施的建设要有可行性研究、初步设计、开工报告等阶段性的审查。港口建设专案在整个过程中也一定要经历这些程式。正是这个规定的存在,港口建设专案各个阶段的研究评估资料都有档案存档,很容易获得。

3港口资产信用程度高。港口基础设施一般与当地 *** 部门联络密切,很多融资都有 *** 担保,这无疑在很大程度上提高了港口资产的信用级别,再加上现金流稳定特点,其信用记录相对较好,贷款违约率低,这在一定程度上反映了港口资产的优质性。

2、港口资产证券化的市场需求分析

1机构投资者。发达国家,机构投资者是资产支援证券投资者的主力。在国内,机构投资者主要指社会保险基金、投资基金、各商业银行和保险公司等。截至2014年末,金融机构本外币存款余额达733382亿元,比2013年同比增长19.8%;包括QDII基金在内的国内基金公司公募基金资产净值为25191.36亿元;国内保险业实现原保险保费收入14527.97亿元,同比增长30.44%。从保险投资的情况来看,截至2014年12月底,保险可运用资金余额达50481.61亿元;银行存款余额13909.97亿元,较上月增加了1055.93亿元;用于投资的资金为32136.65亿元,较上月减少了354.97亿元。我国机构投资者急需一种或几种理财手段来应对所承受的资金保值增值压力,此时港口资产证券化的出现可以有效地解决机构投资者的燃眉之急。

2个人投资者。截止到2014年底,我国城乡居民储蓄存款余额达303302亿元,同比增长16.3%,储蓄金额相当庞大。长期以来我国居民投资渠道比较单一,储蓄一直是最主要也是最安全的投资方式。近几年来,随着我国股票、债券市场越来越繁荣,大家越来越多地选择股票等理财手段,储蓄已经不能再满足人们的保值增值需求。截至2014年底,我国沪深股市交易所有效账户数已达近1.34亿户,逐渐形成了相对成熟的个人投资者群体。与股票市场相比,资产支援证券收益性好,流动性高,这些优势强烈地吸引著广大个人投资者。 3国外投资者。近年来,利用外资已成为港口融资的一种重要手段。港口基础设施的垄断性和国家对港口行业的大力扶持,这都使得国外投资者对港口情有独钟。而国外较为成熟的投资者,一般还会对投资资产的收益和风险具有更高的要求。港口资产支援证券化融资形式有效地降低了风险,而且港口企业与当地 *** 关系紧密,可以得到当地 *** 的支援,信用较高,风险较低,所以比较符合国外投资者的要求,对国外投资者具有很强的吸引力。

三、资产证券化在港口融资中可行性的外部环境分析

1、法律法规逐渐完善

虽然我国暂时还没有专门关于资产证券化的法律规范,但我国一直不断制定并完善经济法律规范。

从资产证券化的可行性角度,港口资产证券化在政策方面已经获得了国家许多的支援。2004年国务院释出《关于推进资本市场改革开放和稳定发展的若干意见》,体现了国家发展建设资本市场的立场。2005年4月中国人民银行和银监会发布了《信贷资产证券化试点管理办法》,为资产证券化实践提供了政策上的依据与指导。之后中国人民银行、国家财政部又相继释出了一系列的公告和批覆档案,对资产证券化的投资主体、资讯批露规则、监督管理和税收等各个方面进行了规范,再次表明了国家对发展资产证券化专案的决心和信心。

在港口建设上,国家也逐渐将港口经营管理权下放。港口投融资体制也随着港口经营管理权的改变而变动。从上世纪90年代初开始, *** 就通过各项政策将社会资本逐步引入港口建设领域,如鼓励外商投资的《关于中外合资建设港口码头优惠待遇的暂行规定》,鼓励货主、地方建港的《关于深化改革,扩大开放,加快交通发展的若干意见》等。鉴于港口具有公共基础设施的性质和我国推行资产证券化的法律制度难点, *** 的支援与政策倾斜对港口资产证券化的顺利进行至关重要。

2、资本市场不断完善

港口行业已经逐渐市场化,成为了独立自主、自负盈亏的公司实体。各港口公司充分利用各种手段提高自身竞争力,扩大自己的市场份额。其中通过利用较有利的融资方式降低成本来提高公司效益是各港口公司积极争取采取的方式。

我国资本市场初步形成了以中国人民银行、证监会和保监会为中心的监管体系,经过这些年的实践取得了很大的成就。它们成功引进了许多金融创新工具,如中小板市场的设立、指数期货的试点等。这些成绩都说明我国已基本具备了对资本市场的监管能力。

3、中介机构不断成熟

基础设施资产证券化证券设计和发行是要以券商的逐渐成熟为保障的。而现在我国券商各方面的综合实力迈上了一个新的台阶。与此同时,由于各券商实力不断增强,同业间的竞争也日益激烈,各券商在完善证券承销等技术的同时,加强了对新的融资技术的关注和研究开发来寻求新的利润增长点。

四、总结

我国在港口资产证券化领域还未有实践经验,在国内资产证券化面临着法律法规等规定阻碍、资本市场监管的制约、投资者还不够成熟等发展障碍,资产证券化发展所需要的外部环境还需要继续改善。因此我国港口推行资产证券化应当尽可能地选择优质基础资产,并获得当地 *** 和国际规范完善的资本市场的支援。

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石墨烯最新研究进展论文怎么写

超级材料—石墨烯

“超级材料”这个词近来被大量的使用——陶瓷超级材料,气凝胶超级材料,弹性体超级材料。但是有一种超级材料把它们都淹没了,它让它的发现者获得了诺贝尔奖,并为科学的炒作和兴奋定义了上限。它有可能使处理、电力储存、甚至太空 探索 发生革命性的变化,这就是石墨烯材料。那么石墨烯的市场应用主要有哪些方面的呢?

石墨烯是由单层碳原子排列成六边形晶格的一种异形体(形式)。它是碳的许多其他异形体的基本结构元素,如石墨、钻石、碳、碳纳米管和富勒烯。石墨烯有许多不同寻常的性质,它能有效地传导热量和电,它的导电性也非常高,而且几乎是透明的。它不仅具有令人难以置信的物理特性,还被广泛引用为每一重量基础上创造的最坚固的材料。例如,石墨烯在原子小的情况下,可以使处理器中的晶体管更加紧密地封装,并允许许多电子行业向前迈进一大步。

在未来的石墨烯时代,随着批量化生产以及石墨烯技术等难题的逐步突破,石墨烯的产业化应用步伐正在加快,基于已有的研究成果,未来,石墨烯将会在以下领域率先实现商业化应用:

01 基础研究方面的应用

石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义,它使得一些此前只能在理论上进行论证的量子效应可以通过实验经行验证。在二维的石墨烯中,电子的质量仿佛是不存在的,这种性质使石墨烯成为了一种罕见的可用于研究相对论量子力学的凝聚态物质——因为无质量的粒子必须以光速运动,从而必须用相对论量子力学来描述,这为理论物理学家们提供了一个崭新的研究方向:一些原来需要在巨型粒子加速器中进行的试验,可以在小型实验室内用石墨烯进行。

02 传感器方面的应用

石墨烯可以做成化学传感器,这个过程主要是通过石墨烯的表面吸附性能来完成的,根据部分学者的研究可知,石墨烯化学探测器的灵敏度可以与单分子检测的极限相比拟。石墨烯独特的二维结构使它对周围的环境非常敏感。石墨烯是电化学生物传感器的理想材料,石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺、葡萄糖等具有良好的灵敏性。

03 新能源电池方面的应用

新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板,可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本,这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外,石墨烯超级电池的成功研发,也解决了新能源 汽车 电池的容量不足以及充电时间长的问题,极大加速了新能源电池产业的发展。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。

04 防腐涂料领域的应用

目前国内防腐涂料消费量近180万吨,占世界防腐涂料总消费量的40%以上。我国防腐涂料需求主要集中在船舶、石油化工、桥梁、集装箱等领域。涂料中添加石墨烯后,石墨烯能够形成稳定的导电网格,有效提高锌粉的利用率,同时,石墨烯涂层能在金属表而与活性介质之间形成物理阻隔层,对基底材料起到良好的防护作用。

近年石油化工、铁路交通、新能源、基础设施建设等更是蓬勃发展,为防腐涂料提供了广阔的市场空间。烯旺 科技 致力于对石墨烯涂料进行大规模商业和工业应用,为全球客户提供高效产品和全方位解决方案,打破中国重防腐涂料和核心原料严重依赖进口的局面,为涂料行业工业4.0提供坚实的基础。 作为石墨烯应用的开拓者,石墨烯防腐涂料和功能性涂料成为烯旺 科技 重点发展战略之一。烯旺 科技 整合集团投资的涂料资源,组织顶尖科研人员,率先开发了石墨烯复合陶瓷耐蚀树脂和涂料系列产品以及独特的石墨烯改性锌粉底漆等。

05 医疗 健康 领域的应用

今年3月,南京医科大学和烯旺 科技 共同研发的一项石墨烯无创治疗肿瘤新技术,被美国生物医学顶级期刊《Advanced Therapeutics》(先进医疗) 作为封面论文发表,这种无创、低副作用、低成本的全新治疗策略,或将成为治愈癌症的一大进步,有望成为未来肿瘤治疗的主流方法之一。

在慢性病的治疗上,石墨烯具有巨大的医疗潜力。石墨烯释放的远红外,作用于人体时会引发细胞原子与分子的共振,共振效应可将远红外线的热能传递到人体皮下的较深部分,作用于血管微循环系统,可加速血液循环,强化各组织间的新陈代谢,调理身体,促进慢性病的康复。石墨烯在医疗领域的发展令人惊喜,运用非药物疗法治病,一方面减少损伤,一方面节省费用,不仅让医疗技术变得更加成熟,提高医疗活动的效率和质量,更可以与传统医疗技术形成互补,同时降低医疗成本。借助这样治疗方式,才能不断让优质的医疗资源普惠到更多人群中。

石墨烯 科技 为医学领域带来了重大突破,更为人类 健康 贡献了非凡力量。烯旺 科技 在石墨烯医疗领域的更多应用,让更多科学以及医学专家坚信,在未来数十年内,更多现在无法解决的问题,石墨烯将发挥更大的作用。

总而言之,从现今石墨烯技术的实际应用以及技术水平来看,对石墨烯的很多发展已经有了决定性的进度,其中在防腐涂料及医疗 健康 领域,烯旺 科技 已发展到可以规模商业应用的阶段。我们相信,随着越来越多成熟石墨烯应用的加速落地,石墨烯,将重新定义世界,让我们一起期待世界的改变。

在材料学科上,要求学生掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,了解材料科学的发展前沿。下文是我为大家搜集整理的有关材料学的论文范文的内容,欢迎大家阅读参考!

论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成

石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料,因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性,引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9],这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.

另一方面,PANI作为典型的导电高分子之一,由于合成容易,环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料,由于纳米效应不但能提高材料固有性能,并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容,其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而,当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能,为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性,人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].

作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO,化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能,但也在一定程度上钝化了PANI [13],另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.

基于以上分析,首先使PANI和GO相互分散和组装,借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料,以期获得高性能的超级电容器电极材料.

1实验部分

1.1原材料

苯胺(AR, 国药集团),经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS, AR, 湖南汇虹试剂);草酸(OX, AR, 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB, AR, 天津市光复精细化工研究所).

1.2PANIF的制备

PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14],制备过程如下:把250 mL去离子水加入三口烧瓶后,依次加入1.82 g CTAB,0.63 g 草酸以及0.9 mL苯胺,在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后,往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液,同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性,随后30 ℃真空干燥24 h. 1.3GO的制备

采用Hummers法制备GO,具体过程如下:向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目),加入5 g硝酸钠固体,搅拌下加入220 mL浓硫酸,10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾,在冰水浴下搅拌120 min,再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min,然后向瓶中滴加460 mL去离子水,同时将水浴温度升至95 ℃,保持95 ℃搅拌60 min,再向瓶中快速滴加720 mL去离子水,10 min后加入80 mL双氧水,过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中,加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸,趁热抽滤,随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min,得氧化石墨烯溶液.

1.4PANIF/rGO复合材料制备

按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的6.8 mg/mL 的GO溶液混合,使混合液总体积为30 mL, GO在混合液中的最终浓度为0.5 mg/ mL,磁力搅拌10 min后,将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出,用去离子水洗涤产物直至洗液无色后,于60 ℃真空干燥24 h,待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5,10以及15,相应命名为PAGO5,PAGO10和PAGO15,对应的PANIF质量为75 mg,150 mg和225 mg.

1.5仪器与表征

用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后,用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.

电极制备和电化学性能测试:将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液,将其均匀地涂在不锈钢集流体上,在10 MPa压力下压片,之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中,使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,铂片(Pt)作为对电极,在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试,电势窗为-0.2~0.8V.

比电容计算依据充放电曲线,按式(1)[15]计算:

Cs=iΔtΔVm.(1)

式中:i代表电流,A;Δt代表放电时间,s;ΔV代表电势窗,V;m代表活性物质质量,g.

2结果与讨论

2.1形貌表征

图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后,从低倍的SEM(图1(c))可以看出,PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合,且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知:成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.

2.2FTIR分析

图2为PANIF,GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1,1 500 cm-1,1 305 cm-1,1 144 cm-1,829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰,它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图,在3 390 cm-1, 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H,C=O键振动,1 550~1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16],可以看出,GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图,与GO,PANIF谱图比较, 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现,这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO,另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.

2.4电化学性能分析

图4为样品的CV曲线,其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图,可以看出,4个样品均出现明显的氧化还原峰,这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变,表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线,由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加,在扫描速率为1 mV/s时,PAGO10电极的比电容为521.2 F/g.

图5为PANI,PAGO5,PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图,由图可知:4种样品均有明显的氧化还原平台,这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线,借助式(1),计算了4种样品在不同电流密度下的比电容,结果如图5(b)所示,很明显,相同电流密度下PAGO10比电容最大,当电流密度为1 A/g时,其比电容为517 F/g,这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为0.5 A/g时,比电容分别为 261和495 F/g)[18-19], 而PANIF比电容最小,仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右,这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时,紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚,增加了电极/电解质接触面积,从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径,对样品进行了交流阻抗测试,图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知:在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区,电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5

值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区,直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制,并且PAGO5所展现的直线斜率最大,说明其电容行为最接近理想电容,即频响特性最好,这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.

氧化还原反应的发生,导致PANIF具有十分高的赝电容,但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩,导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此,对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示,PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后,电容保持率为77%,而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为54.3%,这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外,rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接,降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩,使得链段不容易脱落或者断裂,从而PAGO10具有出色的循环稳定性.

3结论

采用自组装的方法,经水热反应,制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现,rGO与PANIF紧密连接;而且,当PANIF与GO质量比为10∶1时,复合材料展现了最佳的电化学性能,当电流密度为1和10 A/g时,其比电容分别为517, 356 F/g.从上可知:合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能,从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.

浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用

1 概述

随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及,我国水泥工业得到飞速发展,2012年,水泥总产量达21.8亿吨,占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代,镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能,而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1],并取得了良好的使用效果,但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合,形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫,碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质:R2(Cr,S)O4。水泥窑在正常运转中,其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸,飘落在厂区及周边环境中,造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中,废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时,窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害,据有关专家论证,Cr6+腐蚀皮肤,使人易患上大骨病,进而致癌。因此,镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。

发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范,其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍,执行也是最严格的,具体内容如表1所示:

我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88,对地面水中Cr6+含量进行明确规定,如表2所示:

这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大,特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵,因此,水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。

2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制

2.1 研制思路

目前,用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性,但是抗热震性差,抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性,但是挂窑皮性差[3,4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料,结构韧性好,抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强,具有良好的挂窑皮性能,在烧成带能有效延长使用寿命,是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。

2.2 试验与研究

2.2.1 铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物,化学分子式为FeAl2O4,其中含58.66%A12O3和41.34%FeO。铁铝尖晶石为立方体结构,二价阳离子占据四面体位置,三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为4.39g/cm3,莫氏硬度为7.5。要形成铁铝尖晶石,必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内,才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石,而在FeO稳定存在的区域以外的条件下,铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石,而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示:

为了得到高质量的合成铁铝尖晶石,我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导,经过大量试验,掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术,为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯,在保证“FeO”稳定存在的气氛下,经高温烧成,制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示:

2.2.2 原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验,结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求,我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料,并加入特殊添加剂来强化制品的性能,研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度,采用四级配料,经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3,产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。

2.2.3 铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出:随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势,这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果,铁铝尖晶石的加入量在10%时,制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出:以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。

2.3 产品的性能

2.3.1 结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中,同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒,与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石,这一活化效应使制品在烧成或使用过程中,内部形成大量的微裂纹,重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行,使得MgO-FeAl2O4耐

火材料在整个高温使用过程中,可以形成大量的微裂纹,这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。

2.3.2 强度高。从制品显微结构可以看出:制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶,结构非常均匀致密,晶粒发育良好,颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接,结合良好,明显的提高了砖的密度和高温强度。

2.3.3 具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中,制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物,该矿物具有一定的粘度,可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面,形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块,用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4,压制成Φ30×10mm圆饼,把圆饼放在两个样块中间,放入电炉内加热,温度升到1500℃,保温3小时,冷却后测其抗折强度,二者基本相同。由此可见,新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。

2.4 产品的应用

新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来,通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用,寿命周期均达到12个月以上,受到用户认可。

3 结论

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  • 石墨烯材料研究现状与发展论文
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