A szénfóliák, mint például a grafén, nagyon könnyű, de nagyon erős anyagok, amelyek kiváló alkalmazási potenciállal rendelkeznek, de nehézkesek lehetnek a gyártásuk, általában sok munkaerőt és időigényes stratégiákat igényelnek, a módszerek pedig drágák és nem környezetbarátak.
A nagy mennyiségű grafén előállításával a jelenlegi extrakciós módszerek alkalmazása során felmerülő nehézségek leküzdése érdekében az izraeli Negev Ben Gurion Egyetem kutatói kifejlesztettek egy „zöld” grafén extrakciós módszert, amely széles körben alkalmazható. az optikát, az elektronikát, az ökológiát és a biotechnológiát.
A kutatók mechanikus diszperzióval vonták ki a grafént a természetes ásványi sztriolitból.Azt találták, hogy az ásványi hipofillit jó kilátásokat mutat ipari méretű grafén és grafénszerű anyagok előállításában.
A hipomfibol széntartalma eltérő lehet.A hipomfibol a széntartalomtól függően eltérő alkalmazási potenciállal rendelkezhet.Egyes típusok katalitikus tulajdonságaik miatt használhatók, míg más típusok baktericid tulajdonságokkal rendelkeznek.
A hipopiroxén szerkezeti jellemzői meghatározzák alkalmazásukat az oxidációs-redukciós folyamatban, valamint nagyolvasztó-gyártásra és öntött (magas szilíciumtartalmú) öntöttvas vasötvözet előállítására is alkalmazható.
Fizikai és mechanikai tulajdonságainak, térfogatsűrűségének, jó szilárdságának és kopásállóságának köszönhetően a hipofillit különféle szerves anyagok adszorbeálására is képes, így ténylegesen szűrőanyagként is használható.Azt is bebizonyította, hogy képes kiküszöbölni a szabad gyökrészecskéket, amelyek szennyezhetik a vízforrásokat.
A hipopiroxén képes fertőtleníteni és megtisztítani a vizet a baktériumoktól, spóráktól, egyszerű mikroorganizmusoktól és kék-zöld algáktól.Magas katalitikus és redukáló tulajdonságai miatt a magnéziát gyakran használják szennyvíztisztítási adszorbensként.
(a) X13500 nagyítás és (b) X35000 nagyítású TEM kép a diszpergált hipofillit mintáról.(c) a kezelt hipofillit Raman-spektruma és (d) a szénvonal XPS-spektruma a hipofillit spektrumban
Grafén extrakció
A kőzetek grafénkivonásra való előkészítéséhez a két kutató pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) vizsgálta a nehézfém-szennyeződéseket és a minták porozitását.Más laboratóriumi módszereket is alkalmaztak a hipomfibol általános szerkezeti összetételének és más ásványi anyagok jelenlétének ellenőrzésére.
A mintaelemzés és -előkészítés befejezése után a kutatóknak sikerült grafént kinyerniük a dioritból, miután a Karéliából származó mintát digitális ultrahangos tisztítóval mechanikusan feldolgozták.
Mivel ezzel a módszerrel nagyszámú minta feldolgozható, nem áll fenn a másodlagos szennyeződés veszélye, és nincs szükség utólagos mintafeldolgozási módszerekre.
Mióta a grafén rendkívüli tulajdonságait széles körben ismerték a szélesebb tudományos kutatói közösségben, számos előállítási és szintézis módszert fejlesztettek ki.Azonban ezek közül a módszerek közül sok vagy többlépcsős folyamat, vagy vegyi anyagok, valamint erős oxidáló és redukálószerek használatát igényli.
Bár a grafén és más szénfilmek nagy alkalmazási potenciált mutattak, és viszonylagos K+F sikereket értek el, az ezen anyagokat használó eljárások még fejlesztés alatt állnak.A kihívás része a grafén kitermelésének költséghatékonysága, ami azt jelenti, hogy a kulcs a megfelelő diszperziós technológia megtalálása.
Ez a diszperziós vagy szintézis módszer munkaigényes és környezetbarát, és ezen technológiák erőssége az előállított grafén hibáit is okozhatja, ezáltal rontja a grafén várható kiváló minőségét.
Az ultrahangos tisztítószerek alkalmazása a grafénszintézisben kiküszöböli a többlépéses és kémiai módszerekkel kapcsolatos kockázatokat és költségeket.Ennek a módszernek a természetes ásványi hipofillitre történő alkalmazása megnyitotta az utat a grafén előállításának új, környezetbarát módja előtt.
Feladás időpontja: 2021. november 04