Въглеродните филми като Graphene са много леки, но много силни материали с отличен потенциал за приложение, но може да са трудни за производство, обикновено изискват много работна ръка и отнемащи време стратегии, а методите са скъпи и не са екологични.
С производството на голямо количество графен, за да се преодолеят трудностите, срещани при прилагането на текущите методи за извличане, изследователите от Университета на Бен Гурион в Негев в Израел са разработили „зелен“ метод за извличане на графен, който може да се приложи към широк спектър от полета, включително оптика, електроника, екология и биотехнология.
Изследователите използваха механична дисперсия, за да извлекат графен от естествения минерален стрилит. Те откриха, че минералният хипофилит показва добри перспективи при производството на индустриален графен и графенови вещества.
Съдържанието на въглерод в хипомфибола може да бъде различно. Според съдържанието на въглерод хипомфиболът може да има различни потенциали за приложение. Някои видове могат да се използват за техните каталитични свойства, докато други видове имат бактерицидни свойства.
Структурните характеристики на хипопироксена определят приложението им в процеса на намаляване на окисляването и той може да се използва и за производство на взривни пещи и производство на ферройс на чугун (висок силиций).
Поради физическите си и механични свойства, насипната плътност, добрата якост и устойчивостта на износване, хипофилитът също има способността да адсорбира различни органични вещества, така че всъщност може да се използва като филтър. Той също така демонстрира способността за елиминиране на частиците на свободните радикали, които могат да замърсят източниците на вода.
Хипопироксена показва способността за дезинфекция и пречистване на водата от бактерии, спори, прости микроорганизми и синьо-зелени водорасли. Поради високите си каталитични и редуциращи свойства, магнезията често се използва като адсорбент за пречистване на отпадни води.
(A) X13500 увеличение и (B) X35000 Увеличение TEM изображение на разпръснатата хипофилитна проба. в) Раманов спектър на лекувания хипофилит и (г) XPS спектър на въглеродната линия в хипофилитен спектър
Екстракция на графен
За да приготвят скалите за екстракция на графен, двамата използваха сканиращ електронен микроскоп (SEM), за да изследват примесите на тежки метали и порьозността в пробите. Те също прилагат други лабораторни методи, за да проверят общия структурен състав и наличието на други минерали в хипомфибола.
След завършване на анализ и подготовка на пробата, изследователите успяха да извлекат графен от диората след механично обработка на пробата от Карелия, използвайки цифров ултразвуков почистващ препарат.
Тъй като голям брой проби могат да бъдат обработени по този метод, няма риск от вторично замърсяване и не се изискват последващи методи за обработка на проби.
Тъй като изключителните свойства на графен са широко известни в по -широката научна изследователска общност, са разработени много методи за производство и синтез. Въпреки това, много от тези методи са или многоетапни процеси, или изискват използването на химикали и силни окислителни и редуциращи агенти.
Въпреки че графенът и други въглеродни филми са показали голям потенциал за приложение и постигат относителен успех на НИРД, процесите, използващи тези материали, все още се разработват. Част от предизвикателството е да се направи извличането на графен рентабилно, което означава, че намирането на правилната технология за дисперсия е ключът.
Този метод на дисперсия или синтез е трудоемък и екологично неприятен и силата на тези технологии също може да причини дефекти в произведения графен, като по този начин намалява очакваното отлично качество на графен.
Прилагането на ултразвукови почистващи препарати в синтеза на графен елиминира рисковете и разходите, свързани с многоетапни и химически методи. Прилагането на този метод към естествения минерален хипофилит проправи пътя към нов екологичен начин за производство на графен.
Време за публикация: ноември-04-2021
