فیلم های کربن مانند گرافن بسیار سبک اما بسیار قوی هستند که دارای پتانسیل کاربردی عالی هستند ، اما ممکن است تولید آن دشوار باشد ، معمولاً به استراتژی های نیروی انسانی و وقت گیر زیادی نیاز دارند و روش ها گران هستند و سازگار با محیط زیست نیستند.
محققان در دانشگاه بن گوریون از Negev در اسرائیل با تولید مقدار زیادی گرافن ، به منظور غلبه بر مشکلات پیش آمده در اجرای روشهای استخراج فعلی ، یک روش استخراج گرافن "سبز" ایجاد کرده اند که می تواند برای طیف گسترده ای از زمینه ها ، از جمله اپتیک ، الکترونیک ، زیست محیطی و زیست فناوری استفاده شود.
محققان از پراکندگی مکانیکی برای استخراج گرافن از استرولیت معدنی طبیعی استفاده کردند. آنها دریافتند که هیپوفیلیت معدنی چشم انداز خوبی در تولید مواد گرافن در مقیاس صنعتی و مواد گرافن مانند دارد.
محتوای کربن hypomphibole ممکن است متفاوت باشد. با توجه به محتوای کربن ، hypomphibole می تواند پتانسیل های مختلف کاربردی داشته باشد. برخی از انواع ممکن است برای خواص کاتالیزوری آنها استفاده شود ، در حالی که انواع دیگر دارای خواص باکتری کش هستند.
خصوصیات ساختاری هیپوپروکسن کاربرد آنها را در فرآیند کاهش اکسیداسیون تعیین می کند ، و همچنین می تواند برای تولید کوره انفجار و تولید فروالوی چدن بازیگران (سیلیکون بالا) استفاده شود.
هیپوفیلیت به دلیل خاصیت فیزیکی و مکانیکی آن ، چگالی فله ، استحکام خوب و مقاومت در برابر سایش ، توانایی جذب انواع مواد آلی را نیز دارد ، بنابراین می توان از آن به عنوان یک ماده فیلتر استفاده کرد. همچنین توانایی از بین بردن ذرات رادیکال آزاد که ممکن است منابع آب را آلوده کنند ، نشان داد.
هیپوپیروکسن توانایی ضد عفونی و تصفیه آب از باکتری ها ، اسپورها ، میکروارگانیسم های ساده و جلبک های سبز سبز را نشان می دهد. به دلیل خاصیت کاتالیزوری و کاهش آن ، منیزیم اغلب به عنوان جاذب برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود.
(الف) بزرگنمایی X13500 و (ب) تصویر TEM بزرگنمایی X35000 از نمونه هیپوفیلیت پراکنده. (ج) طیف رامان از هیپوفیلیت تحت درمان و (د) طیف XPS از خط کربن در طیف هیپوفیلیت
استخراج گرافن
برای تهیه سنگ برای استخراج گرافن ، این دو از میکروسکوپ الکترونی اسکن (SEM) برای بررسی ناخالصی های فلزی سنگین و تخلخل در نمونه ها استفاده کردند. آنها همچنین از روشهای آزمایشگاهی دیگری برای بررسی ترکیب ساختاری کلی و وجود سایر مواد معدنی در هیپومفیبول استفاده کردند.
پس از تکمیل تجزیه و تحلیل و آماده سازی نمونه ، محققان پس از پردازش مکانیکی نمونه از کارلیا با استفاده از یک پاک کننده دیجیتال اولتراسونیک توانستند گرافن را از دیوریت استخراج کنند.
از آنجا که تعداد زیادی از نمونه ها با استفاده از این روش قابل پردازش هستند ، هیچ خطر آلودگی ثانویه وجود ندارد و روش های بعدی پردازش نمونه مورد نیاز نیست.
از آنجا که خصوصیات خارق العاده گرافن در جامعه تحقیقاتی علمی گسترده تر شناخته شده است ، بسیاری از روش های تولید و سنتز توسعه یافته اند. با این حال ، بسیاری از این روش ها یا فرآیندهای چند مرحله ای هستند یا نیاز به استفاده از مواد شیمیایی و اکسید کننده قوی و عوامل کاهش دهنده دارند.
اگرچه گرافن و سایر فیلم های کربن پتانسیل کاربرد بسیار خوبی را نشان داده اند و به موفقیت نسبی تحقیق و توسعه رسیده اند ، فرآیندهای با استفاده از این مواد هنوز در دست توسعه هستند. بخشی از این چالش ، استخراج گرافن مقرون به صرفه است ، به این معنی که پیدا کردن فناوری پراکندگی صحیح مهم است.
این روش پراکندگی یا سنتز بسیار دوست داشتنی و غیر دوستانه است و قدرت این فناوری ها همچنین می تواند باعث نقص در گرافن تولید شده شود ، در نتیجه کیفیت عالی مورد انتظار گرافن را کاهش می دهد.
استفاده از پاک کننده های اولتراسونیک در سنتز گرافن خطرات و هزینه های مرتبط با روش های چند مرحله ای و شیمیایی را از بین می برد. استفاده از این روش در هیپوفیلیت معدنی طبیعی ، راه را برای یک روش جدید سازگار با محیط زیست برای تولید گرافن هموار کرد.
زمان پست: نوامبر 04-2021
