Вуглецеві плівки, такі як графен, дуже легкі, але дуже сильні матеріали з відмінним потенціалом застосування, але можуть бути важко виготовити, зазвичай потребують багато стратегій робочої сили та багато часу, а методи дорогі, а не екологічно чисті.
Завдяки виробництву великої кількості графену, щоб подолати труднощі, що виникають у впровадженні поточних методів вилучення, дослідники університету Бен Гуріон в Ізраїлі розробили «зелений» метод вилучення графену, який може бути застосований до широкого спектру полів, включаючи оптику, електроніку, екологію та біотехнологію.
Дослідники використовували механічну дисперсію для вилучення графену з природного мінерального стріоліту. Вони виявили, що мінеральний гіпофіліт демонструє хороші перспективи у виробництві промислових графенових та графеноподібних речовин.
Вміст вуглецю в гіпомфіболі може бути різним. Відповідно до вмісту вуглецю, гіпомфібол може мати різні потенціали застосування. Деякі типи можуть використовуватися для їх каталітичних властивостей, а інші типи мають бактерицидні властивості.
Структурні характеристики гіпопіроксену визначають їх застосування в процесі відновлення окислення, і він також може бути використаний для виробництва вибухових печей та вироблення ферроолойського лита (високого кремнію) чавуну.
Завдяки своїм фізичним та механічним властивостям, об'ємна щільність, хороша міцність та стійкість до зносу, гіпофіліт також має здатність до адсорбування різноманітних органічних речовин, тому його можна фактично використовувати як фільтр -матеріал. Він також продемонстрував здатність усунути частинки вільних радикалів, які можуть забруднити джерела води.
Гіпопіроксен демонструє здатність дезінфікувати та очищати воду з бактерій, спорів, простих мікроорганізмів та синьо-зелених водоростей. Через високі каталітичні та зменшувальні властивості магнезія часто використовується як адсорбент для очищення стічних вод.
(a) збільшення X13500 та (b) x35000 Збільшення зображення дисперсного зразка гіпофіліту. (c) Рамановий спектр обробленого гіпофіліту та (d) XPS -спектру вуглецевої лінії в спектрі гіпофіліту
Екстракція графену
Для підготовки скель до вилучення графену вони використовували скануючий електронний мікроскоп (SEM) для вивчення домішок важких металів та пористість у зразках. Вони також застосували інші лабораторні методи для перевірки загального структурного складу та наявності інших мінералів у гіпомфіболі.
Після завершення аналізу та підготовки зразків дослідники змогли витягнути графен з діориту після механічної обробки зразка з Карелії за допомогою цифрового ультразвукового очищувача.
Оскільки велика кількість зразків може бути оброблена за допомогою цього методу, немає ризику вторинного забруднення, і наступні методи обробки вибірки не потрібні.
Оскільки надзвичайні властивості графену були широко відомі в більш широкому науково -дослідному співтоваристві, було розроблено багато методів виробництва та синтезу. Однак багато з цих методів є або багатоетапними процесами, або потребують використання хімічних речовин та сильних окислювальних та відновлюючих агентів.
Незважаючи на те, що графен та інші вуглецеві плівки показали чудовий потенціал застосування та досягли відносного успіху в НДДКР, процеси, що використовують ці матеріали, все ще розробляються. Частина виклику полягає в тому, щоб зробити графенове видобуток економічним вигідним, а це означає, що пошук правильної технології дисперсії є ключовим.
Цей метод дисперсії або синтезу є трудомістким та екологічно недружнім, і сила цих технологій також може спричинити дефекти виробленого графена, тим самим знижуючи очікувану відмінну якість графена.
Застосування ультразвукових очищувачів у синтезі графену виключає ризики та витрати, пов'язані з багатоетапними та хімічними методами. Застосовуючи цей метод до природного мінерального гіпофіліту, проклав шлях до нового екологічно чистого способу виробництва графена.
Час посади: листопад-04-2021
