Οι ταινίες άνθρακα όπως το graphene είναι πολύ ελαφριά, αλλά πολύ ισχυρά υλικά με εξαιρετικό δυναμικό εφαρμογής, αλλά μπορεί να είναι δύσκολο να κατασκευαστούν, συνήθως απαιτούν πολλές στρατηγικές ανθρώπινου δυναμικού και χρονοβόρα και οι μέθοδοι είναι δαπανηρές και όχι φιλικές προς το περιβάλλον.
Με την παραγωγή μεγάλου ποσού γραφένιου, προκειμένου να ξεπεραστούν οι δυσκολίες που αντιμετωπίζονται στην εφαρμογή των τρέχουσας μεθόδων εξόρυξης, οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Ben Gurion του Negev στο Ισραήλ έχουν αναπτύξει μια "πράσινη" μέθοδο εκχύλισης γραφένιου που μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα ευρύ φάσμα πεδίων, συμπεριλαμβανομένων των οπτικών, των ηλεκτρονικών, της οικολογίας και της βιοτεχνολογίας.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μηχανική διασπορά για να εξαγάγουν το γραφένιο από το φυσικό μεταλλικό στρώμα. Διαπίστωσαν ότι ο ορυκτός υποφυλίτης δείχνει καλές προοπτικές στην παραγωγή ουσιών που μοιάζουν με γραφένιο και ουσίες που μοιάζουν με γραφένιο.
Η περιεκτικότητα σε άνθρακα του υπομοϊού μπορεί να είναι διαφορετική. Σύμφωνα με την περιεκτικότητα σε άνθρακα, το hypomphibole μπορεί να έχει διαφορετικά δυναμικά εφαρμογής. Μερικοί τύποι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τις καταλυτικές τους ιδιότητες, ενώ άλλοι τύποι έχουν βακτηριοκτόνες ιδιότητες.
Τα δομικά χαρακτηριστικά του υποπυροξένης καθορίζουν την εφαρμογή τους στη διαδικασία μείωσης οξείδωσης και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή υψικαμίνου και την παραγωγή σιδήρου από χυτοσίδηρο χυτοσιδήρου.
Λόγω των φυσικών και μηχανικών του ιδιοτήτων, η πυκνότητα χύδην, η καλή αντοχή και η αντοχή στη φθορά, ο υποφυλίτης έχει επίσης την ικανότητα να προσροφά μια ποικιλία οργανικών ουσιών, έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υλικό φίλτρου. Έδειξε επίσης την ικανότητα εξάλειψης των σωματιδίων ελεύθερων ριζών που μπορεί να μολύνουν πηγές νερού.
Το υποπυροξένιο δείχνει την ικανότητα απολύμανσης και καθαρισμού νερού από βακτήρια, σπόρια, απλούς μικροοργανισμούς και μπλε-πράσινα φύκια. Λόγω των υψηλών καταλυτικών και αναγωγικών του ιδιοτήτων, η Magnesia χρησιμοποιείται συχνά ως προσροφητικό για επεξεργασία λυμάτων.
(α) μεγέθυνση x13500 και (b) εικόνα TEM μεγέθυνσης x35000 του διασκορπισμένου δείγματος υποφυλικού. (γ) φάσμα Raman του θεραπευμένου υποφυλολής και (d) XPS φάσμα της γραμμής άνθρακα στο φάσμα του υποφυλικού φάσματος
Εξαγωγή γραφένιου
Για να προετοιμάσουν τους βράχους για την εξαγωγή γραφένιου, οι δύο χρησιμοποίησαν ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM) για να εξετάσουν τις ακαθαρσίες βαρέων μετάλλων και το πορώδες στα δείγματα. Εφαρμόζουν επίσης άλλες εργαστηριακές μεθόδους για να ελέγξουν τη γενική δομική σύνθεση και την παρουσία άλλων ορυκτών στο υπομόμημα.
Μετά την ολοκλήρωση της ανάλυσης και της προετοιμασίας του δείγματος, οι ερευνητές ήταν σε θέση να εξαγάγουν το γραφένιο από το διορίτη μετά τη μηχανική επεξεργασία του δείγματος από την Karelia χρησιμοποιώντας ένα ψηφιακό υπερηχητικό καθαριστικό.
Δεδομένου ότι ένας μεγάλος αριθμός δειγμάτων μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, δεν υπάρχει κίνδυνος δευτερογενούς μόλυνσης και δεν απαιτούνται επακόλουθες μέθοδοι επεξεργασίας δείγματος.
Δεδομένου ότι οι έκτακτες ιδιότητες του graphene ήταν ευρέως γνωστές στην ευρύτερη επιστημονική ερευνητική κοινότητα, έχουν αναπτυχθεί πολλές μέθοδοι παραγωγής και σύνθεσης. Ωστόσο, πολλές από αυτές τις μεθόδους είναι είτε διαδικασίες πολλαπλών σταδίων είτε απαιτούν τη χρήση χημικών ουσιών και ισχυρών οξειδωτικών και μείωσης παραγόντων.
Παρόλο που το Graphene και άλλες ταινίες άνθρακα έχουν δείξει μεγάλο δυναμικό εφαρμογής και επιτεύχθηκε σχετική επιτυχία Ε & Α, οι διαδικασίες που χρησιμοποιούν αυτά τα υλικά εξακολουθούν να βρίσκονται σε εξέλιξη. Μέρος της πρόκλησης είναι να καταστεί η εξόρυξη του γραφένιου οικονομικά αποδοτική, πράγμα που σημαίνει ότι η εύρεση της σωστής τεχνολογίας διασποράς είναι το κλειδί.
Αυτή η μέθοδος διασποράς ή σύνθεσης είναι επίπονη και περιβαλλοντικά εχθρική και η δύναμη αυτών των τεχνολογιών μπορεί επίσης να προκαλέσει ελαττώματα στο παραγόμενο γραφένιο, μειώνοντας έτσι την αναμενόμενη άριστη ποιότητα του γραφένιου.
Η εφαρμογή υπερηχητικών καθαριστικών στη σύνθεση του γραφένιου εξαλείφει τους κινδύνους και το κόστος που σχετίζονται με πολλαπλές βήμα και χημικές μεθόδους. Εφαρμόζοντας αυτή τη μέθοδο στο φυσικό ορυκτό υποφυλί, άνοιξε το δρόμο για έναν νέο φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο παραγωγής γραφένιου.
Χρόνος δημοσίευσης: Νοέμβριος-04-2021
