Вугляродныя плёнкі, такія як графен, вельмі лёгкія, але вельмі моцныя матэрыялы з выдатным патэнцыялам прымянення, але могуць быць складанымі ў вырабе, звычайна патрабуецца шмат працоўнай сілы і працаёмкіх стратэгій, а метады дарагія і не экалагічна чыстыя.
З вытворчасцю вялікай колькасці графена, каб пераадолець цяжкасці, якія ўзнікаюць у рэалізацыі сучасных метадаў здабычы, даследчыкі з Універсітэта Бэн -Гурыёна Негева ў Ізраілі распрацавалі "зялёны" метад вымання графена, які можа прымяняцца да шырокага спектру палёў, уключаючы оптыку, электроніку, экалогію і біятэхналогію.
Даследчыкі выкарыстоўвалі механічную дысперсію для здабывання графена з натуральнага мінеральнага струмені. Яны выявілі, што мінеральны гіпафіліт паказвае добрыя перспектывы ў вытворчасці прамысловага графена і графенападобных рэчываў.
Утрыманне вугляроду ў гіпамфіболе можа быць розным. Згодна з утрыманнем вугляроду, гіпамфібол можа мець розныя патэнцыялы прымянення. Некаторыя тыпы могуць быць выкарыстаны для іх каталітычных уласцівасцей, у той час як іншыя тыпы валодаюць бактэрыяльнымі ўласцівасцямі.
Структурныя характарыстыкі гіпапіроксена вызначаюць іх прымяненне ў працэсе зніжэння акіслення, а таксама могуць быць выкарыстаны для вытворчасці выбуховай печы і вытворчасці Ferroolloy ад кіслай (высокага крэмнію) чыгуну.
Дзякуючы сваім фізічным і механічным уласцівасцям, аб'ёмнай шчыльнасці, добрай трываласці і зносу, гіпафіліт таксама мае магчымасць адсарбаваць розныя арганічныя рэчывы, таму яго можна выкарыстоўваць у якасці фільтравага матэрыялу. Ён таксама прадэманстраваў здольнасць ліквідаваць часціцы свабодных радыкалаў, якія могуць забрудзіць крыніцы вады.
Гіпапіроксен паказвае здольнасць дэзінфікуе і ачысціць ваду з бактэрый, спрэчак, простых мікраарганізмаў і сіне-зялёных водарасцяў. Дзякуючы высокім каталітычным і памяншаючым уласцівасцям, магнезія часта выкарыстоўваецца ў якасці адсарбенту для лячэння сцёкавых вод.
(A) Павелічэнне X13500 і (B) x35000 Павелічэнне ТЭМ -выявы рассеянага ўзору гіпафіліта. (c) Раман -спектр апрацаванага гіпафіліта і (г) спектр XPS вугляроднай лініі ў гіпафілітным спектры
Экстракцыя графена
Для падрыхтоўкі парод для экстракцыі графена яны выкарыстоўвалі сканіравальны электронны мікраскоп (SEM) для вывучэння прымешак цяжкіх металаў і сітаватасці ў пробах. Яны таксама ўжылі іншыя лабараторныя метады, каб праверыць агульны структурнае склад і наяўнасць іншых мінералаў у гіпамфіболе.
Пасля завяршэння аналізу і падрыхтоўкі ўзораў даследчыкі змаглі здабыць графен з дыяорыту пасля механічнай апрацоўкі ўзору з Карэліі з дапамогай лічбавага ультрагукавога ачышчальніка.
Паколькі вялікая колькасць узораў можа быць апрацавана з дапамогай гэтага метаду, не існуе рызыкі другаснага забруджвання, і наступныя метады апрацоўкі ўзораў не патрабуюцца.
Паколькі незвычайныя ўласцівасці графена былі шырока вядомыя ў шырокай навуковай супольнасці, было распрацавана мноства метадаў вытворчасці і сінтэзу. Аднак многія з гэтых метадаў з'яўляюцца альбо шматступеннымі працэсамі, альбо патрабуюць выкарыстання хімічных рэчываў і моцных акісляльных і аднаўленчых сродкаў.
Хоць графен і іншыя вугляродныя плёнкі паказалі вялікі патэнцыял прымянення і дасягнулі адноснага поспеху ў НДДКР, працэсы з выкарыстаннем гэтых матэрыялаў усё яшчэ распрацоўваюцца. Частка задачы заключаецца ў тым, каб зрабіць выманне графена эканамічна эфектыўным, а гэта азначае, што ключавая пошук патрэбнай тэхналогіі дысперсіі.
Гэты метад дысперсіі або сінтэзу з'яўляецца карпатлівым і экалагічна непрыязным, і трываласць гэтых тэхналогій таксама можа выклікаць дэфекты ў атрыманым графене, тым самым зніжаючы чаканую якасць графена.
Прымяненне ультрагукавых ачышчальнікаў у сінтэзе графена ліквідуе рызыкі і выдаткі, звязаныя з шматступеннымі і хімічнымі метадамі. Прымяненне гэтага метаду да натуральнага мінеральнага гіпафіліта праклала шлях для новага экалагічна чыстых спосабаў вытворчасці графена.
Час паведамлення: 04-2021 лістапад
