Вугляродныя плёнкі, такія як графен, з'яўляюцца вельмі лёгкімі, але вельмі трывалымі матэрыяламі з выдатным патэнцыялам прымянення, але могуць быць складанымі ў вытворчасці, звычайна патрабуюць шмат працоўнай сілы і працаёмкіх стратэгій, а метады дарагія і неэкалагічна чыстыя.
З вытворчасцю вялікай колькасці графена, каб пераадолець цяжкасці, якія ўзнікаюць пры ўкараненні сучасных метадаў экстракцыі, даследчыкі з Універсітэта Бэн-Гурыёна ў Негеве ў Ізраілі распрацавалі «зялёны» метад экстракцыі графена, які можа быць ужыты да шырокага дыяпазону галінах, уключаючы оптыку, электроніку, экалогію і біятэхналогіі.
Даследчыкі выкарыстоўвалі механічную дысперсію для здабывання графена з прыроднага мінерала стрыяліту.Яны выявілі, што мінерал гипофиллит паказвае добрыя перспектывы ў вытворчасці графена і графеноподобных рэчываў у прамысловых маштабах.
Змест вугляроду ў гіпамфіболе можа быць розным.У залежнасці ад утрымання вугляроду гіпамфібол можа мець розныя магчымасці прымянення.Некаторыя тыпы могуць быць выкарыстаны з-за іх каталітычных уласцівасцяў, у той час як іншыя тыпы валодаюць бактэрыцыднымі ўласцівасцямі.
Структурныя характарыстыкі гіпапіраксену абумоўліваюць іх прымяненне ў акісляльна-аднаўленчых працэсах, а таксама ён можа быць выкарыстаны для даменнай і ферасплавнай вытворчасці чыгуну.
Дзякуючы сваім фізіка-механічным уласцівасцям, аб'ёмнай шчыльнасці, добрай трываласці і зносаўстойлівасці гіпафіліт таксама валодае здольнасцю адсарбаваць розныя арганічныя рэчывы, таму яго можна фактычна выкарыстоўваць у якасці фільтруючага матэрыялу.Ён таксама прадэманстраваў здольнасць ліквідаваць часціцы свабодных радыкалаў, якія могуць забруджваць крыніцы вады.
Гипопироксен праяўляе здольнасць дэзінфікаваць і чысціць ваду ад бактэрый, спрэчка, найпростых мікраарганізмаў і сіне-зялёных водарасцяў.Дзякуючы высокім каталітычным і аднаўленчым уласцівасцям магнезію часта выкарыстоўваюць у якасці адсарбентаў для ачысткі сцёкавых вод.
(а) павелічэнне X13500 і (b) павелічэнне X35000 ПЭМ выява дысперснага ўзору гіпафіліту.(c) Спектр камбінацыйнага рассеяння апрацаванага гіпафіліту і (d) спектр XPS вугляроднай лініі ў спектры гіпафіліту
Здабыча графена
Каб падрыхтаваць горныя пароды для экстракцыі графена, яны выкарысталі сканавальны электронны мікраскоп (SEM), каб даследаваць прымешкі цяжкіх металаў і сітаватасць узораў.Яны таксама ўжылі іншыя лабараторныя метады для праверкі агульнага структурнага складу і наяўнасці іншых мінералаў у гіпамфіболе.
Пасля завяршэння аналізу і падрыхтоўкі ўзору даследчыкі змаглі атрымаць графен з дыярыту пасля механічнай апрацоўкі ўзору з Карэліі з дапамогай лічбавага ультрагукавога ачышчальніка.
Паколькі з дапамогай гэтага метаду можна апрацаваць вялікую колькасць узораў, няма рызыкі другаснага заражэння, і наступныя метады апрацоўкі ўзораў не патрабуюцца.
Паколькі незвычайныя ўласцівасці графена былі шырока вядомыя ў шырокім навуковым асяроддзі, было распрацавана мноства метадаў вытворчасці і сінтэзу.Аднак многія з гэтых метадаў альбо з'яўляюцца шматэтапнымі працэсамі, альбо патрабуюць выкарыстання хімічных рэчываў і моцных акісляльнікаў і аднаўляльнікаў.
Хоць графен і іншыя вугляродныя плёнкі паказалі вялікі патэнцыял прымянення і дасягнулі адноснага поспеху ў даследаваннях і распрацоўках, працэсы з выкарыстаннем гэтых матэрыялаў усё яшчэ знаходзяцца ў стадыі распрацоўкі.Часткова задача заключаецца ў тым, каб зрабіць экстракцыю графена эканамічна эфектыўнай, што азначае, што пошук патрэбнай тэхналогіі дысперсіі з'яўляецца ключом.
Гэты метад дысперсіі або сінтэзу з'яўляецца працаёмкім і экалагічна непрыязным, і трываласць гэтых тэхналогій можа таксама выклікаць дэфекты ў вырабленым графене, тым самым зніжаючы чаканую выдатную якасць графена.
Прымяненне ультрагукавых ачышчальнікаў у сінтэзе графена ліквідуе рызыкі і выдаткі, звязаныя з шматступеннымі і хімічнымі метадамі.Прымяненне гэтага метаду да натуральнага мінерала гіпафіліту адкрыла шлях для новага экалагічна чыстага спосабу вытворчасці графена.
Час публікацыі: 4 лістапада 2021 г