Koolstoffilms soos grafeen is baie lig, maar baie sterk materiale met 'n uitstekende toepassingspotensiaal, maar dit kan moeilik wees om te vervaardig, benodig gewoonlik baie mannekrag en tydrowende strategieë, en die metodes is duur en nie omgewingsvriendelik nie.
Met die vervaardiging van 'n groot hoeveelheid grafeen, om die probleme wat met die implementering van huidige ekstraksiemetodes te make het, te oorkom, het navorsers aan die Ben Gurion Universiteit van die Negev in Israel 'n 'groen' grafeen -ekstraksiemetode ontwikkel wat toegepas kan word op 'n wye verskeidenheid velde, insluitend optika, elektronika, ekologie en biotegnologie.
Navorsers het meganiese verspreiding gebruik om grafeen uit die natuurlike minerale strioliet te onttrek. Hulle het gevind dat die minerale hipofilliet goeie vooruitsigte toon in die vervaardiging van industriële skaal grafeen en grafeenagtige stowwe.
Die koolstofinhoud van hipomphibool kan anders wees. Volgens die koolstofinhoud kan hipombibool verskillende toepassingspotensiaal hê. Sommige soorte kan gebruik word vir hul katalitiese eienskappe, terwyl ander soorte bakteriedodende eienskappe het.
Die strukturele eienskappe van hipopyroxeen bepaal die toepassing daarvan in die oksidasie-reduksieproses, en dit kan ook gebruik word vir die produksie van die oond en die produksie van gietyster (hoë silikon).
Vanweë die fisiese en meganiese eienskappe daarvan, grootmaatdigtheid, goeie sterkte en slytweerstand, het hipofilliet ook die vermoë om 'n verskeidenheid organiese stowwe te adsorbeer, sodat dit eintlik as filtermateriaal gebruik kan word. Dit het ook die vermoë getoon om vrye radikale deeltjies uit te skakel wat waterbronne kan besoedel.
Die hipopyroxeen toon die vermoë om water te ontsmet en te suiwer van bakterieë, spore, eenvoudige mikroörganismes en blougroen alge. Vanweë die hoë katalitiese en verminderde eienskappe, word magnesia dikwels gebruik as 'n adsorbent vir afvalwaterbehandeling.
(a) X13500 vergroting en (b) x35000 vergroting TEM -beeld van die verspreide hipofilietmonster. (c) Raman -spektrum van die behandelde hipofiliet en (d) XPS -spektrum van die koolstoflyn in die hipofilietspektrum
Grafeenekstraksie
Om die gesteentes voor te berei vir grafeen -ekstraksie, het die twee 'n skande -elektronmikroskoop (SEM) gebruik om die swaarmetaal -onsuiwerhede en poreusheid in die monsters te ondersoek. Hulle het ook ander laboratoriummetodes toegepas om die algemene strukturele samestelling en die teenwoordigheid van ander minerale in die hipomphibool na te gaan.
Nadat monsteranalise en voorbereiding voltooi is, kon die navorsers grafeen uit die dioriet onttrek nadat die monster die monster van Karelia meganies verwerk het met behulp van 'n digitale ultrasoniese skoonmaker.
Aangesien 'n groot aantal monsters met behulp van hierdie metode verwerk kan word, is daar geen risiko vir sekondêre besmetting nie, en daaropvolgende monsterverwerkingsmetodes is nie nodig nie.
Aangesien die buitengewone eienskappe van grafeen algemeen in die breër wetenskaplike navorsingsgemeenskap bekend is, is baie produksie- en sintese -metodes ontwikkel. Baie van hierdie metodes is egter óf meerstapprosesse óf die gebruik van chemikalieë en sterk oksiderende en reduseermiddels benodig.
Alhoewel grafeen en ander koolstoffilms 'n groot toepassingspotensiaal getoon het en relatiewe R & D -sukses behaal het, word die prosesse wat hierdie materiale gebruik, steeds ontwikkel. 'N Deel van die uitdaging is om koste-effektief te maak, wat beteken dat die vind van die regte verspreidingstegnologie die sleutel is.
Hierdie verspreidings- of sintese -metode is moeisaam en omgewingsvol, en die sterkte van hierdie tegnologieë kan ook defekte in die geproduseerde grafeen veroorsaak en sodoende die verwagte uitstekende kwaliteit grafeen verminder.
Die toepassing van ultrasoniese skoonmakers in grafeen sintese elimineer die risiko's en koste verbonde aan meerstap- en chemiese metodes. Die toepassing van hierdie metode op die natuurlike minerale hipofilliet het die weg gebaan vir 'n nuwe omgewingsvriendelike manier om grafeen te produseer.
Postyd: Nov-04-2021
