Kaedah Penghasilan Graphene

1, kaedah pelucutan mekanikal
Kaedah pelucutan mekanikal adalah kaedah untuk mendapatkan bahan lapisan nipis graphene dengan menggunakan geseran dan gerakan relatif antara objek dan graphene.Kaedah ini mudah dikendalikan, dan graphene yang diperoleh biasanya menyimpan struktur kristal yang lengkap.Pada tahun 2004, dua saintis British menggunakan pita lutsinar untuk mengupas lapisan grafit semula jadi demi lapisan untuk mendapatkan graphene, yang juga diklasifikasikan sebagai kaedah pelucutan mekanikal.Kaedah ini pernah dianggap tidak cekap dan tidak mampu untuk pengeluaran besar-besaran.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, industri telah membuat banyak inovasi penyelidikan dan pembangunan dalam kaedah pengeluaran graphene.Pada masa ini, beberapa syarikat di Xiamen, Guangdong dan wilayah dan bandar lain telah mengatasi kesesakan pengeluaran penyediaan graphene berskala besar kos rendah, menggunakan kaedah pelucutan mekanikal untuk menghasilkan graphene secara industri dengan kos rendah dan berkualiti tinggi.

2. Kaedah redoks
Kaedah pengurangan pengoksidaan adalah untuk mengoksidakan grafit semula jadi dengan menggunakan reagen kimia seperti asid sulfurik dan asid nitrik dan oksidan seperti kalium permanganat dan hidrogen peroksida, meningkatkan jarak antara lapisan grafit, dan memasukkan oksida antara lapisan grafit untuk menyediakan GraphiteOxide.Kemudian, bahan tindak balas dibasuh dengan air, dan pepejal yang dibasuh dikeringkan pada suhu rendah untuk menyediakan serbuk grafit oksida.Graphene oxide telah disediakan dengan mengelupas serbuk grafit oksida melalui pengelupasan fizikal dan pengembangan suhu tinggi.Akhirnya, graphene oxide telah dikurangkan dengan kaedah kimia untuk mendapatkan graphene (RGO).Kaedah ini mudah dikendalikan, dengan hasil yang tinggi, tetapi kualiti produk yang rendah [13].Kaedah pengurangan pengoksidaan menggunakan asid kuat seperti asid sulfurik dan asid nitrik, yang berbahaya dan memerlukan banyak air untuk pembersihan, yang membawa pencemaran alam sekitar yang hebat.

Graphene yang disediakan melalui kaedah redoks mengandungi kumpulan berfungsi yang kaya dengan oksigen dan mudah diubah suai.Walau bagaimanapun, apabila mengurangkan graphene oxide, adalah sukar untuk mengawal kandungan oksigen graphene selepas pengurangan, dan graphene oxide akan terus dikurangkan di bawah pengaruh matahari, suhu tinggi dalam pengangkutan dan faktor luaran lain, jadi kualiti produk graphene dihasilkan melalui kaedah redoks selalunya tidak konsisten dari satu kumpulan ke satu kumpulan, yang menyukarkan untuk mengawal kualiti.
Pada masa ini, ramai orang mengelirukan konsep grafit oksida, graphene oksida dan graphene oksida terkurang.Grafit oksida berwarna perang dan merupakan polimer grafit dan oksida.Graphene oxide ialah produk yang diperolehi dengan mengelupas grafit oksida kepada satu lapisan, dua lapisan atau lapisan oligo, dan mengandungi sejumlah besar kumpulan yang mengandungi oksigen, jadi graphene oxide adalah tidak konduktif dan mempunyai sifat aktif, yang akan terus mengurangkan dan membebaskan gas seperti sulfur dioksida semasa digunakan, terutamanya semasa pemprosesan bahan bersuhu tinggi.Produk selepas mengurangkan graphene oxide boleh dipanggil graphene (reduced graphene oxide).

3. (silikon karbida) Kaedah epitaxial SiC
Kaedah epitaxial SiC adalah untuk menyublimkan atom silikon daripada bahan dan membina semula atom C yang tinggal dengan pemasangan sendiri dalam persekitaran vakum dan suhu tinggi ultra tinggi, dengan itu mendapatkan graphene berdasarkan substrat SiC.Grafena berkualiti tinggi boleh diperolehi dengan kaedah ini, tetapi kaedah ini memerlukan peralatan yang lebih tinggi.


Masa siaran: Jan-25-2021