Koolfilms zoals grafeen zijn zeer licht, maar zeer sterke materialen met een uitstekend toepassingspotentieel, maar kunnen moeilijk te produceren zijn, vereisen meestal veel mankracht- en tijdrovende strategieën, en de methoden zijn duur en niet milieuvriendelijk.
Met de productie van een grote hoeveelheid grafeen hebben onderzoekers van de Bengur -Universiteit van de Negev in Israël een "groene" grafeen -extractiemethode ontwikkeld die kan worden toegepast op een breed scala aan velden, elektronica, ecologie en biotechnologie.
Onderzoekers gebruikten mechanische dispersie om grafeen te extraheren uit het natuurlijke minerale strioliet. Ze ontdekten dat de minerale hypophyllite goede vooruitzichten vertoont bij het produceren van grafeen op industriële schaal en grafeenachtige stoffen.
Het koolstofgehalte van hypomphibol kan anders zijn. Volgens het koolstofgehalte kan hypomphibol verschillende toepassingspotentialen hebben. Sommige typen kunnen worden gebruikt voor hun katalytische eigenschappen, terwijl andere typen bactericide eigenschappen hebben.
De structurele kenmerken van hypopyroxeen bepalen hun toepassing in het oxidatie-reductieproces, en het kan ook worden gebruikt voor de productie van de hoogoven en ferroalloyproductie van cast (hoog silicium) gietijzer.
Vanwege zijn fysieke en mechanische eigenschappen, bulkdichtheid, goede sterkte en slijtvastheid, heeft hypofylliet ook de mogelijkheid om een verscheidenheid aan organische stoffen te adsorberen, dus het kan daadwerkelijk als filtermateriaal worden gebruikt. Het demonstreerde ook het vermogen om vrije radicale deeltjes te elimineren die waterbronnen kunnen verontreinigen.
Het hypopyroxeen toont het vermogen om water te desinfecteren en te zuiveren van bacteriën, sporen, eenvoudige micro-organismen en blauwgroene algen. Vanwege de hoge katalytische en reducerende eigenschappen wordt magnesia vaak gebruikt als adsorbens voor afvalwaterbehandeling.
(a) X13500 vergroting en (b) x35000 vergroting TEM -afbeelding van het gedispergeerde hypofyllietmonster. (c) Raman -spectrum van het behandelde hypofylliet en (d) XPS -spectrum van de koolstoflijn in het hypofyllietspectrum
Graphenextractie
Om de rotsen voor te bereiden op grafeenextractie, gebruikten de twee een scanning -elektronenmicroscoop (SEM) om de onzuiverheden en porositeit van de zware metalen in de monsters te onderzoeken. Ze passen ook andere laboratoriummethoden toe om de algemene structurele samenstelling en de aanwezigheid van andere mineralen in de hypomphibol te controleren.
Nadat de monsteranalyse en de voorbereiding waren voltooid, konden de onderzoekers grafeen uit de diorite extraheren na mechanisch verwerking van het monster uit Karelia met behulp van een digitale ultrasone reiniger.
Aangezien een groot aantal monsters kan worden verwerkt met behulp van deze methode, is er geen risico op secundaire besmetting en zijn daaropvolgende monsterverwerkingsmethoden niet vereist.
Omdat de buitengewone eigenschappen van grafeen algemeen bekend zijn in de bredere wetenschappelijke onderzoeksgemeenschap, zijn veel productie- en synthesemethoden ontwikkeld. Veel van deze methoden zijn echter multi-stepsprocessen of vereisen het gebruik van chemicaliën en sterke oxiderende en reducerende middelen.
Hoewel grafeen en andere koolstoffilms een groot toepassingspotentieel hebben getoond en relatief R & D -succes hebben bereikt, zijn de processen die deze materialen gebruiken nog in ontwikkeling. Een deel van de uitdaging is om grafeen-extractie kosteneffectief te maken, wat betekent dat het vinden van de juiste dispersietechnologie de sleutel is.
Deze dispersie- of synthesemethode is moeizaam en milieuvriendelijk onvriendelijk, en de sterkte van deze technologieën kan ook defecten in het geproduceerde grafeen veroorzaken, waardoor de verwachte uitstekende kwaliteit van grafeen wordt verminderd.
De toepassing van ultrasone reinigers in grafeensynthese elimineert de risico's en kosten die verband houden met meerdere stappen en chemische methoden. Het toepassen van deze methode op de natuurlijke minerale hypophyllite maakte de weg vrij voor een nieuwe milieuvriendelijke manier om grafeen te produceren.
Posttijd: nov-04-2021
