Metoda pridobivanja grafena

1, metoda mehanskega odstranjevanja
Metoda mehanskega odstranjevanja je metoda za pridobivanje grafenskih tankoslojnih materialov z uporabo trenja in relativnega gibanja med predmeti in grafenom. Metoda je enostavna za uporabo in dobljeni grafen običajno ohranja popolno kristalno strukturo. Leta 2004 sta dva britanska znanstvenika s prosojnim trakom lupila naravni grafit po plasteh, da sta dobila grafen, ki je bil prav tako uvrščen med metode mehanskega odstranjevanja. Včasih je bila ta metoda neučinkovita in je ni mogoče množično proizvajati.
V zadnjih letih je industrija naredila veliko raziskovalnih in razvojnih novosti v proizvodnih metodah grafena. Trenutno je več podjetij v Xiamenu, Guangdongu ter drugih provincah in mestih premagalo ozko grlo pri proizvodnji poceni obsežnega priprave grafena z uporabo mehanske metode odstranjevanja za industrijsko proizvodnjo grafena z nizkimi stroški in visoko kakovostjo.

2. Redoks metoda
Metoda redukcije oksidacije je oksidacija naravnega grafita z uporabo kemičnih reagentov, kot sta žveplova kislina in dušikova kislina ter oksidanti, kot sta kalijev permanganat in vodikov peroksid, povečanje razmika med sloji grafita in vstavljanje oksidov med plasti grafita za pripravo grafitnega oksida. Nato reagent speremo z vodo in izprano trdno snov posušimo pri nizki temperaturi, da dobimo grafitni oksid v prahu. Grafenov oksid smo pripravili z luščenjem grafitnega oksida v prahu s fizičnim pilingom in visokotemperaturnim raztezanjem. Končno je bil grafenski oksid reduciran s kemično metodo, da smo dobili grafen (RGO). Ta metoda je enostavna za uporabo, z visokim donosom, vendar nizko kakovostjo izdelka [13]. Pri metodi redukcije oksidacije se uporabljajo močne kisline, kot sta žveplova in dušikova kislina, ki je nevarna in za čiščenje zahteva veliko vode, ki prinaša veliko onesnaževanje okolja.

Grafen, pripravljen z redoks metodo, vsebuje bogate funkcionalne skupine, ki vsebujejo kisik, in ga je enostavno spremeniti. Vendar pa je pri redukciji grafenovega oksida po redukciji težko nadzorovati vsebnost kisika v grafenu in grafenski oksid se bo pod vplivom sonca, visoke temperature v vozičku in drugih zunanjih dejavnikov nenehno zmanjševal, zato bo kakovost grafenskih izdelkov proizvedena z redoks metodo je pogosto neskladna od serije do serije, kar otežuje nadzor kakovosti.
Trenutno mnogi ljudje mešajo koncepte grafitnega oksida, grafenovega oksida in reduciranega grafenovega oksida. Grafitni oksid je rjav in je polimer grafita in oksida. Grafenov oksid je proizvod, pridobljen s pilingom grafitnega oksida v enoplastno, dvoplastno ali oligo plast in vsebuje veliko število kisikovih skupin, zato je grafenski oksid neprevoden in ima aktivne lastnosti, kar bo nenehno zmanjševalo in med uporabo sproščajo pline, kot je žveplov dioksid, zlasti med obdelavo materialov z visoko temperaturo. Izdelek po redukciji grafenovega oksida lahko imenujemo grafen (reducirani grafenski oksid).

3. (silicijev karbid) SiC epitaksialna metoda
SiC epitaksialna metoda je sublimiranje silicijevih atomov stran od materialov in rekonstrukcija preostalih atomov C s samosestavljanjem v ultra visokem vakuumu in visokotemperaturnem okolju, s čimer dobimo grafen na osnovi SiC substrata. S to metodo lahko dobimo visokokakovosten grafen, vendar ta metoda zahteva večjo opremo.


Čas objave: januar-25-2021