Oglekļa plēves, piemēram, grafēns, ir ļoti viegli, bet ļoti spēcīgi materiāli ar izcilu pielietojuma potenciālu, taču to izgatavošana var būt sarežģīta, parasti prasa daudz darbaspēka un laikietilpīgas stratēģijas, un metodes ir dārgas un nav videi draudzīgas.
Ražojot lielu daudzumu grafēna, lai pārvarētu grūtības, ar kurām nākas saskarties, ieviešot pašreizējās ekstrakcijas metodes, Izraēlas Negevas universitātes Ben Guriona pētnieki ir izstrādājuši “zaļo” grafēna ekstrakcijas metodi, ko var izmantot plašā diapazonā. jomas, tostarp optika, elektronika, ekoloģija un biotehnoloģija.
Pētnieki izmantoja mehānisku dispersiju, lai iegūtu grafēnu no dabiskā minerāla striolīta.Viņi atklāja, ka minerālu hipofilītam ir labas izredzes rūpnieciska mēroga grafēna un grafēnam līdzīgu vielu ražošanā.
Hipomfibola oglekļa saturs var būt atšķirīgs.Atkarībā no oglekļa satura hipomfibolam var būt dažādi pielietojuma potenciāli.Dažus veidus var izmantot to katalītisko īpašību dēļ, savukārt citiem veidiem ir baktericīdas īpašības.
Hipopiroksēna strukturālās īpašības nosaka to pielietojumu oksidācijas-reducēšanas procesā, un to var izmantot arī domnas ražošanai un čuguna (augsta silīcija) čuguna dzelzs sakausējumu ražošanai.
Pateicoties tā fizikālajām un mehāniskajām īpašībām, tilpuma blīvumam, labai stiprībai un nodilumizturībai, hipofilīts spēj adsorbēt arī dažādas organiskās vielas, tāpēc to var faktiski izmantot kā filtra materiālu.Tas arī parādīja spēju likvidēt brīvo radikāļu daļiņas, kas var piesārņot ūdens avotus.
Hipopiroksēns parāda spēju dezinficēt un attīrīt ūdeni no baktērijām, sporām, vienkāršiem mikroorganismiem un zilaļģēm.Pateicoties augstajām katalītiskajām un reducējošajām īpašībām, magnēziju bieži izmanto kā adsorbentu notekūdeņu attīrīšanai.
(a) X13500 palielinājums un (b) X35000 palielinājums izkliedētā hipofilīta parauga TEM attēls.c) apstrādātā hipofilīta Ramana spektrs un d) hipofilīta spektra oglekļa līnijas XPS spektrs
Grafēna ekstrakcija
Lai sagatavotu iežus grafēna ekstrakcijai, abi izmantoja skenējošu elektronu mikroskopu (SEM), lai pārbaudītu smago metālu piemaisījumus un porainību paraugos.Viņi arī izmantoja citas laboratorijas metodes, lai pārbaudītu vispārējo strukturālo sastāvu un citu minerālu klātbūtni hipomfibolā.
Pēc paraugu analīzes un sagatavošanas pabeigšanas pētnieki varēja iegūt grafēnu no diorīta pēc mehāniskas Karēlijas parauga apstrādes, izmantojot digitālo ultraskaņas tīrītāju.
Tā kā ar šo metodi var apstrādāt lielu skaitu paraugu, nepastāv sekundāra piesārņojuma risks, un turpmākās paraugu apstrādes metodes nav nepieciešamas.
Tā kā grafēna neparastās īpašības ir plaši pazīstamas plašākā zinātnisko pētnieku aprindās, ir izstrādātas daudzas ražošanas un sintēzes metodes.Tomēr daudzas no šīm metodēm ir vai nu vairākpakāpju procesi, vai arī prasa izmantot ķīmiskas vielas un spēcīgus oksidētājus un reducētājus.
Lai gan grafēns un citas oglekļa plēves ir uzrādījušas lielu pielietojuma potenciālu un sasniegušas relatīvus pētniecības un attīstības panākumus, procesi, kuros izmanto šos materiālus, joprojām tiek izstrādāti.Daļa no izaicinājumiem ir padarīt grafēna ieguvi rentablu, kas nozīmē, ka galvenais ir atrast pareizo dispersijas tehnoloģiju.
Šī dispersijas vai sintēzes metode ir darbietilpīga un videi nedraudzīga, un šo tehnoloģiju izturība var izraisīt arī ražotā grafēna defektus, tādējādi samazinot sagaidāmo izcilo grafēna kvalitāti.
Ultraskaņas tīrīšanas līdzekļu izmantošana grafēna sintēzē novērš riskus un izmaksas, kas saistītas ar daudzpakāpju un ķīmiskām metodēm.Šīs metodes piemērošana dabiskajam minerālu hipofilītam pavēra ceļu jaunam videi draudzīgam grafēna ražošanas veidam.
Izlikšanas laiks: Nov-04-2021