فیلم‌های کربنی مانند گرافن مواد بسیار سبک اما بسیار قوی با پتانسیل کاربردی عالی هستند، اما ممکن است ساخت آنها دشوار باشد، معمولاً به نیروی انسانی زیاد و استراتژی‌های زمان‌بر نیاز دارند و روش‌ها گران هستند و سازگار با محیط زیست نیستند.
با تولید مقدار زیادی گرافن، به منظور غلبه بر مشکلاتی که در اجرای روش‌های استخراج کنونی وجود دارد، محققان دانشگاه بن گوریون نقب در اسرائیل، یک روش استخراج گرافن سبز را توسعه داده‌اند که می‌تواند در طیف گسترده‌ای اعمال شود. رشته هایی از جمله اپتیک، الکترونیک، اکولوژی و بیوتکنولوژی.
محققان از پراکندگی مکانیکی برای استخراج گرافن از ماده معدنی طبیعی استریولیت استفاده کردند.آنها دریافتند که هیپوفیلیت معدنی چشم انداز خوبی در تولید گرافن در مقیاس صنعتی و مواد شبه گرافن نشان می دهد.
محتوای کربن هیپومفیبول ممکن است متفاوت باشد.با توجه به محتوای کربن، هیپومفیبول می تواند پتانسیل های کاربردی متفاوتی داشته باشد.برخی از انواع ممکن است به دلیل خواص کاتالیزوری مورد استفاده قرار گیرند، در حالی که انواع دیگر خاصیت باکتری کشی دارند.
ویژگی‌های ساختاری هیپوپیروکسن کاربرد آنها را در فرآیند اکسیداسیون - احیا تعیین می‌کند و همچنین می‌توان از آن برای تولید کوره بلند و تولید فروآلیاژ چدن (سیلیکون بالا) استفاده کرد.
هیپوفیلیت به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی، چگالی ظاهری، استحکام خوب و مقاومت در برابر سایش، توانایی جذب انواع مواد آلی را نیز دارد، بنابراین می‌توان از آن به عنوان یک ماده فیلتر استفاده کرد.همچنین توانایی حذف ذرات رادیکال آزاد را که ممکن است منابع آب را آلوده کنند، نشان داد.
هیپوپیروکسن توانایی ضد عفونی و تصفیه آب از باکتری ها، هاگ ها، میکروارگانیسم های ساده و جلبک های سبز آبی را نشان می دهد.به دلیل خواص کاتالیزوری و کاهنده بالا، منیزیا اغلب به عنوان یک جاذب برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود.
(الف) بزرگنمایی X13500 و (ب) تصویر TEM با بزرگنمایی X35000 از نمونه هیپوفیلیت پراکنده.(ج) طیف رامان هیپوفیلیت تیمار شده و (د) طیف XPS از خط کربن در طیف هیپوفیلیت
استخراج گرافن
برای آماده‌سازی سنگ‌ها برای استخراج گرافن، این دو از یک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای بررسی ناخالصی‌ها و تخلخل فلزات سنگین در نمونه‌ها استفاده کردند.آنها همچنین روش های آزمایشگاهی دیگری را برای بررسی ترکیب ساختاری کلی و وجود مواد معدنی دیگر در هیپومفیبول به کار بردند.
پس از تکمیل تجزیه و تحلیل نمونه و آماده سازی، محققان توانستند گرافن را پس از پردازش مکانیکی نمونه از کارلیا با استفاده از پاک کننده اولتراسونیک دیجیتال از دیوریت استخراج کنند.
از آنجایی که تعداد زیادی از نمونه ها را می توان با استفاده از این روش پردازش کرد، خطر آلودگی ثانویه وجود ندارد و روش های پردازش نمونه بعدی مورد نیاز نیست.
از آنجایی که خواص خارق‌العاده گرافن به طور گسترده در جامعه تحقیقاتی علمی گسترده‌تر شناخته شده است، روش‌های تولید و سنتز بسیاری توسعه یافته‌اند.با این حال، بسیاری از این روش ها یا فرآیندهای چند مرحله ای هستند یا نیاز به استفاده از مواد شیمیایی و عوامل اکسید کننده و کاهنده قوی دارند.
اگرچه گرافن و دیگر فیلم‌های کربن پتانسیل کاربرد زیادی را نشان داده‌اند و به موفقیت نسبی تحقیق و توسعه دست یافته‌اند، فرآیندهای استفاده از این مواد هنوز در دست توسعه هستند.بخشی از چالش این است که استخراج گرافن مقرون به صرفه باشد، به این معنی که یافتن فناوری پراکندگی مناسب کلید اصلی است.
این روش پراکندگی یا سنتز پرزحمت و سازگار با محیط زیست نیست و استحکام این فناوری‌ها می‌تواند باعث ایجاد نقص در گرافن تولیدی شود و در نتیجه کیفیت عالی مورد انتظار گرافن را کاهش دهد.
استفاده از پاک کننده های اولتراسونیک در سنتز گرافن خطرات و هزینه های مرتبط با روش های چند مرحله ای و شیمیایی را حذف می کند.استفاده از این روش برای هیپوفیلیت معدنی طبیعی، راه را برای یک روش جدید سازگار با محیط زیست برای تولید گرافن هموار کرد.
زمان ارسال: نوامبر-04-2021