Koolstoffilms soos grafeen is baie ligte maar baie sterk materiale met uitstekende toepassingspotensiaal, maar kan moeilik wees om te vervaardig, verg gewoonlik baie mannekrag en tydrowende strategieë, en die metodes is duur en nie omgewingsvriendelik nie.
Met die produksie van 'n groot hoeveelheid grafeen, om die probleme wat ondervind word met die implementering van huidige ekstraksiemetodes te oorkom, het navorsers by Ben Gurion Universiteit van die Negev in Israel 'n "groen" grafeen-ekstraksiemetode ontwikkel wat toegepas kan word op 'n wye reeks van velde, insluitend optika, elektronika, ekologie en biotegnologie.
Navorsers het meganiese dispersie gebruik om grafeen uit die natuurlike mineraal strioliet te onttrek.Hulle het gevind dat die mineraal hipofilliet goeie vooruitsigte toon om grafeen en grafeenagtige stowwe op industriële skaal te vervaardig.
Die koolstofinhoud van hipomphibool kan anders wees.Volgens die koolstofinhoud kan hipomphibool verskillende toepassingspotensiale hê.Sommige tipes kan gebruik word vir hul katalitiese eienskappe, terwyl ander tipes bakteriedodende eienskappe het.
Die strukturele eienskappe van hipopirokseen bepaal hul toepassing in die oksidasie-reduksie proses, en dit kan ook gebruik word vir hoogoondproduksie en ferrolegeringsproduksie van gegote (hoë silikon) gietyster.
As gevolg van sy fisiese en meganiese eienskappe, grootmaatdigtheid, goeie sterkte en slytasieweerstand, het hipofilliet ook die vermoë om 'n verskeidenheid organiese stowwe te adsorbeer, sodat dit eintlik as 'n filtermateriaal gebruik kan word.Dit het ook die vermoë getoon om vrye radikale deeltjies uit te skakel wat waterbronne kan besoedel.
Die hipopirokseen toon die vermoë om water te ontsmet en te suiwer van bakterieë, spore, eenvoudige mikroörganismes en blougroen alge.As gevolg van sy hoë katalitiese en reducerende eienskappe, word magnesia dikwels gebruik as 'n adsorbeermiddel vir afvalwaterbehandeling.
(a) X13500-vergroting en (b) X35000-vergroting TEM-beeld van die verspreide hipofillietmonster.(c) Raman-spektrum van die behandelde hipofilliet en (d) XPS-spektrum van die koolstoflyn in die hipofillietspektrum
Grafeen onttrekking
Om die rotse vir grafeen-ekstraksie voor te berei, het die twee 'n skandeerelektronmikroskoop (SEM) gebruik om die swaarmetaal-onsuiwerhede en porositeit 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 monsterontleding en voorbereiding voltooi is, kon die navorsers grafeen uit die dioriet onttrek nadat hulle die monster van Karelië meganies verwerk het met 'n digitale ultrasoniese skoonmaker.
Aangesien 'n groot aantal monsters met hierdie metode verwerk kan word, is daar geen risiko van sekondêre kontaminasie nie, en daaropvolgende monsterverwerkingsmetodes word nie vereis nie.
Aangesien die buitengewone eienskappe van grafeen wyd bekend is in die wyer wetenskaplike navorsingsgemeenskap, is baie produksie- en sintesemetodes ontwikkel.Baie van hierdie metodes is egter óf multi-stap prosesse óf vereis die gebruik van chemikalieë en sterk oksideer- en reduseermiddels.
Alhoewel grafeen en ander koolstoffilms groot toepassingspotensiaal getoon het en relatiewe R&D-sukses behaal het, is die prosesse wat hierdie materiale gebruik nog steeds onder ontwikkeling.Deel van die uitdaging is om grafeen-ekstraksie koste-effektief te maak, wat beteken dat dit die sleutel is om die regte verspreidingstegnologie te vind.
Hierdie verspreiding- of sintesemetode is moeisaam en omgewingsvriendelik, en die sterkte van hierdie tegnologieë kan ook defekte in die vervaardigde grafeen veroorsaak, en sodoende die verwagte uitstekende kwaliteit van grafeen verminder.
Die toepassing van ultrasoniese skoonmakers in grafeensintese elimineer die risiko's en koste verbonde aan multi-stap en chemiese metodes.Die toepassing van hierdie metode op die natuurlike mineraal hipofilliet het die weg gebaan vir 'n nuwe omgewingsvriendelike manier om grafeen te vervaardig.
Postyd: Nov-04-2021