Въглеродните филми като графен са много леки, но много здрави 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 настоящите методи за екстракция, изследователи от университета Бен Гурион в Негев в Израел са разработили „зелен“ метод за екстракция на графен, който може да се приложи към широк диапазон на области, включително оптика, електроника, екология и биотехнологии.
Изследователите са използвали механична дисперсия, за да извлекат графен от естествения минерал стриолит.Те откриха, че минералът хипофилит показва добри перспективи за производство на графен в индустриален мащаб и подобни на графен вещества.
Съдържанието на въглерод в хипомфибола може да бъде различно.Според съдържанието на въглерод хипомфиболът може да има различен потенциал за приложение.Някои видове могат да се използват заради техните каталитични свойства, докато други видове имат бактерицидни свойства.
Структурните характеристики на хипопироксена определят тяхното приложение в окислително-редукционния процес, а също така може да се използва за производство на доменни пещи и производство на феросплави от чугун (с високо съдържание на силиций).
Благодарение на своите физични и механични свойства, насипна плътност, добра якост и устойчивост на износване, хипофилитът също има способността да адсорбира различни органични вещества, така че може да се използва като филтърен материал.Той също така демонстрира способността да елиминира свободните радикални частици, които могат да замърсят водните източници.
Хипопироксенът показва способността да дезинфекцира и пречиства водата от бактерии, спори, прости микроорганизми и синьо-зелени водорасли.Поради високите си каталитични и редуциращи свойства, магнезият често се използва като адсорбент за пречистване на отпадъчни води.
( a ) X13500 увеличение и ( b ) X35000 увеличение TEM изображение на диспергирана хипофилитна проба.(c) Раманов спектър на третирания хипофилит и (d) XPS спектър на въглеродната линия в спектъра на хипофилита
Извличане на графен
За да подготвят скалите за екстракция на графен, двамата са използвали сканиращ електронен микроскоп (SEM), за да изследват примесите от тежки метали и порьозността в пробите.Те също така прилагат други лабораторни методи за проверка на общия структурен състав и наличието на други минерали в хипомфибола.
След като анализът и подготовката на пробата бяха завършени, изследователите успяха да извлекат графен от диорита след механична обработка на пробата от Карелия с помощта на цифров ултразвуков почистващ препарат.
Тъй като по този метод могат да бъдат обработени голям брой проби, няма риск от вторично замърсяване и не са необходими последващи методи за обработка на пробите.
Тъй като изключителните свойства на графена са широко известни в по-широката научноизследователска общност, са разработени много методи за производство и синтез.Много от тези методи обаче са или многоетапни процеси, или изискват използването на химикали и силни окислители и редуциращи агенти.
Въпреки че графенът и другите въглеродни филми са показали голям потенциал за приложение и са постигнали относителен успех в научноизследователската и развойната дейност, процесите, използващи тези материали, все още са в процес на разработка.Част от предизвикателството е да се направи извличането на графен рентабилно, което означава, че намирането на правилната дисперсионна технология е ключът.
Този метод на дисперсия или синтез е трудоемък и неблагоприятен за околната среда, а силата на тези технологии може също да причини дефекти в произведения графен, като по този начин намали очакваното отлично качество на графена.
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 минерал хипофилит проправи пътя за нов екологичен начин за производство на графен.
Време на публикуване: 04 ноември 2021 г