Karbonfilmer som grafen er veldig lette, men veldig sterke materialer med utmerket brukspotensial, men kan være vanskelig å produsere, krever vanligvis mye arbeidskraft og tidkrevende strategier, og metodene er dyre og ikke miljøvennlige.
Med produksjonen av en stor mengde grafen har forskere ved Ben Gurion University of the Negev i Israel utviklet en "grønn" grafenekstraksjonsmetode som kan brukes på et bredt spekter, for å overvinne vanskelighetene man møter med å implementere dagens utvinningsmetoder. av felt, inkludert optikk, elektronikk, økologi og bioteknologi.
Forskere brukte mekanisk dispersjon for å trekke ut grafen fra det naturlige mineralet striolitt.De fant at mineralet hypofyllitt viser gode muligheter for å produsere grafen og grafenlignende stoffer i industriell skala.
Karboninnholdet i hypomphibol kan være forskjellig.I henhold til karboninnholdet kan hypomphibol ha forskjellige anvendelsespotensialer.Noen typer kan brukes på grunn av sine katalytiske egenskaper, mens andre typer har bakteriedrepende egenskaper.
De strukturelle egenskapene til hypopyroksen bestemmer deres anvendelse i oksidasjons-reduksjonsprosessen, og det kan også brukes til masovnsproduksjon og ferrolegeringsproduksjon av støpejern (høyt silisium).
På grunn av sine fysiske og mekaniske egenskaper, bulktetthet, god styrke og slitestyrke, har hypofyllitt også evnen til å adsorbere en rekke organiske stoffer, slik at den faktisk kan brukes som et filtermateriale.Den demonstrerte også evnen til å eliminere frie radikalpartikler som kan forurense vannkilder.
Hypopyroksenet viser evnen til å desinfisere og rense vann fra bakterier, sporer, enkle mikroorganismer og blågrønnalger.På grunn av dens høye katalytiske og reduserende egenskaper, brukes magnesium ofte som adsorbent for behandling av avløpsvann.
(a) X13500 forstørrelse og (b) X35000 forstørrelse TEM-bilde av den dispergerte hypofyllittprøven.(c) Raman-spekteret til den behandlede hypofyllitten og (d) XPS-spekteret til karbonlinjen i hypofyllittspekteret
Grafenekstraksjon
For å forberede steinene for grafenekstraksjon brukte de to et skanningselektronmikroskop (SEM) for å undersøke tungmetallurenhetene og porøsiteten i prøvene.De brukte også andre laboratoriemetoder for å sjekke den generelle strukturelle sammensetningen og tilstedeværelsen av andre mineraler i hypomphibolen.
Etter at prøveanalyse og klargjøring var fullført, kunne forskerne trekke ut grafen fra diorittet etter mekanisk bearbeiding av prøven fra Karelia ved hjelp av en digital ultralydsrenser.
Siden et stort antall prøver kan behandles med denne metoden, er det ingen risiko for sekundær forurensning, og påfølgende prøvebehandlingsmetoder er ikke nødvendig.
Siden de ekstraordinære egenskapene til grafen har vært viden kjent i det bredere vitenskapelige forskningsmiljøet, har mange produksjons- og syntesemetoder blitt utviklet.Imidlertid er mange av disse metodene enten flertrinnsprosesser eller krever bruk av kjemikalier og sterke oksidasjons- og reduksjonsmidler.
Selv om grafen og andre karbonfilmer har vist stort brukspotensial og oppnådd relativ FoU-suksess, er prosessene som bruker disse materialene fortsatt under utvikling.En del av utfordringen er å gjøre utvinning av grafen kostnadseffektiv, noe som betyr at det å finne riktig spredningsteknologi er nøkkelen.
Denne sprednings- eller syntesemetoden er arbeidskrevende og miljøvennlig, og styrken til disse teknologiene kan også forårsake defekter i det produserte grafenet, og dermed redusere den forventede utmerkede kvaliteten til grafen.
Bruken av ultralydrensere i grafensyntese eliminerer risikoen og kostnadene forbundet med flertrinns og kjemiske metoder.Å bruke denne metoden på det naturlige mineralet hypofyllitt banet vei for en ny miljøvennlig måte å produsere grafen på.
Innleggstid: 04-november 2021