Uhlíkové filmy, jako je grafen, jsou velmi lehké, ale velmi silné materiály s vynikajícím aplikačním potenciálem, ale mohou být obtížné je vyrobit, obvykle vyžadují spoustu pracovní síly a časově náročné strategie a metody jsou drahé a nejsou šetrné k životnímu prostředí.
S výrobou velkého množství grafenu, aby se překonali obtíže, se kterými se vyskytují při provádění současných metod extrakce, vyvinuli vědci na Ben Gurion University of Negev v Izraeli metodu „zelené“ extrakce grafenu, kterou lze aplikovat na širokou škálu polí, včetně optiky, elektroniky, ekologie a biotechnologie.
Vědci použili mechanickou disperzi k extrakci grafenu z přírodního minerálního striolitu. Zjistili, že minerální hypofylit ukazuje dobré vyhlídky na výrobu grafenu a grafenu v průmyslovém měřítku.
Obsah uhlíku v hypomfibolu se může lišit. Podle obsahu uhlíku může mít hypomphibole různé aplikace aplikací. Některé typy mohou být použity pro jejich katalytické vlastnosti, zatímco jiné typy mají baktericidní vlastnosti.
Strukturální charakteristiky hypopyroxenu určují jejich použití v procesu snižování oxidace a lze jej také použít pro produkci vysoké pece a produkci litiny odlitků (vysoký křemík).
Díky svým fyzickým a mechanickým vlastnostem má hypofylite také hromadnou hustotu, dobrá síla a odolnost proti opotřebení, také schopnost adsorbovat řadu organických látek, takže ji lze ve skutečnosti použít jako filtrační materiál. Ukázala také schopnost eliminovat částice volných radikálů, které mohou kontaminovat zdroje vody.
Hypopyroxen ukazuje schopnost dezinfikovat a čistit vodu z bakterií, spór, jednoduchých mikroorganismů a modrozelených řas. Vzhledem ke svým vysokým katalytickým a redukčním vlastnostem se magnézie často používá jako adsorbent pro čištění odpadních vod.
(A) Zvětšení X13500 a (b) X35000 zvětšení TEM obrazu rozptylovaného vzorku hypophyllitu. (c) Ramanovy spektrum ošetřeného hypofylitu a (d) XPS spektra uhlíkové linie v hypophyllitovém spektru
Extrakce grafenu
K přípravě hornin pro extrakci grafenu použili dva skenovací elektronový mikroskop (SEM) k prozkoumání nečistot a porozity ve vzorcích. Použili také další laboratorní metody ke kontrole obecného strukturálního složení a přítomnosti dalších minerálů v hypomfibolu.
Po dokončení analýzy a přípravy vzorku byli vědci schopni extrahovat grafen z dioritu po mechanickém zpracování vzorku z Karelia pomocí digitálního ultrazvukového čističe.
Protože pomocí této metody lze zpracovat velké množství vzorků, neexistuje žádné riziko sekundární kontaminace a následné metody zpracování vzorku nejsou vyžadovány.
Protože mimořádné vlastnosti grafenu byly v širší komunitě vědeckého výzkumu široce známy, bylo vyvinuto mnoho metod výroby a syntézy. Mnoho z těchto metod je však buď vícestupňové procesy, nebo vyžadují použití chemikálií a silné oxidace a redukční činidla.
Ačkoli grafen a další uhlíkové filmy prokázaly skvělý aplikační potenciál a dosáhly relativního úspěchu výzkumu a vývoje, procesy používající tyto materiály jsou stále vyvíjeny. Součástí výzvy je učinit nákladově efektivní efektivní extrakci grafenu, což znamená, že klíčem je nalezení správné disperzní technologie.
Tato metoda disperze nebo syntézy je pracná a ekologicky nepřátelská a síla těchto technologií může také způsobit defekty produkovaného grafenu, čímž se sníží očekávanou vynikající kvalitu grafenu.
Aplikace ultrazvukových čističů při syntéze grafenu eliminuje rizika a náklady spojené s vícestupňovými a chemickými metodami. Použití této metody na přírodní minerální hypophyllit vydláždilo cestu pro nový ekologický způsob výroby grafenu.
Čas příspěvku: Nov-04-2021
