烯碳材料是以碳原子sp²杂化六元环结构组成的低维全碳材料，主要包括碳纳米管和石墨烯。由于其特殊的几何结构与优异的性质，有望在未来半导体、微纳电子、能源和轻质高强材料等领域发挥核心作用，是主导未来高科技产业竞争的战略材料。我们的研究方向为烯碳材料的可控合成与组装、新奇物理化学性质的探索以及前沿应用的开发。制备决定未来，我们致力于发展烯碳材料的可控制备方法学，搭建烯碳材料微观与宏观结构的桥梁，揭示性能在微观与宏观聚集体之间的传递规律，并最终实现目标导向的定制化合成。

我们的研究内容主要包括：

(1) 烯碳材料的制备方法学; (2) 烯碳纤维的制备与应用; (3) 新型碳材料石墨炔的可控制备与应用探索;

(4) 纳米碳材料的拉曼光谱学研究; (5)烯碳材料的市场应用与研发代工。

通过催化剂/基底/材料的界面相互作用设计，实现烯碳材料的控制制备，包括单壁碳纳米管水平阵列的手性精确控制、导电属性控制以及密度控制，高品质粉体石墨烯以及石墨烯竖直阵列的控制制备。

主要研究碳纳米管和石墨烯纤维以及复合纤维的制备方法、加工工艺与应用探索。揭示碳纳米管和石墨烯的优异性能从微观到宏观的传递规律，探索烯碳纤维的关键应用。

石墨炔是以sp和sp²两种杂化态形成的稳定的二维碳同素异形体。主要关注高质量少层石墨双炔薄膜的控制合成方法、基本物性表征及应用研究,以及其他新型纳米碳材料的探索。

拉曼光谱是纳米碳材料结构表征的重要技术。在理解拉曼散射物理图像的基础上，发展低维材料新的拉曼光谱表征和检测技术，包括角度分辨偏振拉曼光谱，圆偏振拉曼光谱，以及石墨烯基增强拉曼散射光谱。

烯碳材料在未来半导体、微纳电子、能源和轻质高强材料等领域具有重要的应用价值，并已经逐步走入市场，展现出显著的优势。新材料的市场转化和工业化往往面临诸多技术和机制的挑战。研发代工是北京石墨烯研究院在体制机制创新方面的重要尝试，旨在解决企业研发能力不足，科研机构成果转化率低，以及科技与经济“两张皮”的难题。