Carbonfilm som grafen er meget lette, men meget stærke materialer med fremragende applikationspotentiale, men kan være vanskelige at fremstille, kræver normalt en masse arbejdskraft og tidskrævende strategier, og metoderne er dyre og ikke miljøvenlige.
Med produktionen af en stor mængde grafen for at overvinde de vanskeligheder, der er stødt på med implementering af aktuelle ekstraktionsmetoder, har forskere ved Ben Gurion University of the Negev i Israel udviklet en "grøn" grafenekstraktionsmetode, der kan anvendes til en lang række felter, herunder optik, elektronik, økologi og bioteknologi.
Forskere brugte mekanisk spredning til at ekstrahere grafen fra den naturlige mineralstriolit. De fandt, at mineralhypophylliten viser gode udsigter til produktion af industriel skala grafen og grafenlignende stoffer.
Kulstofindholdet i hypomphibol kan være anderledes. I henhold til kulstofindholdet kan hypomphibol have forskellige anvendelsespotentialer. Nogle typer kan bruges til deres katalytiske egenskaber, mens andre typer har bakteriedræbende egenskaber.
De strukturelle egenskaber ved hypopyroxen bestemmer deres anvendelse i oxidationsreduktionsprocessen, og den kan også bruges til højovnsproduktion og ferroalloy-produktion af støbt (højt silicium) støbejern.
På grund af dets fysiske og mekaniske egenskaber, bulkdensitet, god styrke og slidstyrke, har hypophyllit også evnen til at adsorbere en række organiske stoffer, så det kan faktisk bruges som et filtermateriale. Det demonstrerede også evnen til at eliminere frie radikale partikler, der kan forurene vandkilder.
Hypopyroxen viser evnen til at desinficere og rense vand fra bakterier, sporer, enkle mikroorganismer og blågrønne alger. På grund af dets høje katalytiske og reducerende egenskaber bruges Magnesia ofte som et adsorbent til spildevandsbehandling.
(A) X13500 -forstørrelse og (B) X35000 Forstørrelse TEM -billede af den spredte hypophyllitprøve. (c) Raman -spektrum af den behandlede hypophyllit og (d) XPS -spektrum af kulstoflinjen i hypophyllitspektret
Grafenekstraktion
For at fremstille klipperne til grafenekstraktion anvendte de to et scanningselektronmikroskop (SEM) til at undersøge tungmetalforureninger og porøsitet i prøverne. De anvendte også andre laboratoriemetoder til at kontrollere den generelle strukturelle sammensætning og tilstedeværelsen af andre mineraler i hypomphibolen.
Efter prøveanalyse og forberedelse var afsluttet, var forskerne i stand til at udtrække grafen fra dioritten efter mekanisk behandling af prøven fra Karelia ved hjælp af en digital ultralydrenser.
Da et stort antal prøver kan behandles ved hjælp af denne metode, er der ingen risiko for sekundær kontaminering, og efterfølgende prøvebehandlingsmetoder er ikke påkrævet.
Siden de ekstraordinære egenskaber ved grafen er blevet bredt kendt i det bredere videnskabelige forskningsfællesskab, er der udviklet mange produktions- og syntesemetoder. Imidlertid er mange af disse metoder enten flertrinsprocesser eller kræver anvendelse af kemikalier og stærk oxidation og reduktionsmidler.
Selvom grafen og andre carbonfilm har vist et stort anvendelsespotentiale og opnået relativ F & U -succes, er processerne ved hjælp af disse materialer stadig under udvikling. En del af udfordringen er at gøre grafenekstraktionsomkostningseffektiv, hvilket betyder, at det at finde den rigtige spredningsteknologi er nøglen.
Denne sprednings- eller syntesemetode er mødende og miljømæssigt uvenlig, og styrken af disse teknologier kan også forårsage defekter i den producerede grafen og derved reducere den forventede fremragende kvalitet af grafen.
Anvendelsen af ultralydsrensere i grafensyntese eliminerer risikoen og omkostningerne forbundet med multi-trin og kemiske metoder. Anvendelse af denne metode på den naturlige mineralhypophyllit banede vejen for en ny miljøvenlig måde at fremstille grafen på.
Posttid: Nov-04-2021
