გრაფენის წარმოების მეთოდი

1, მექანიკური გაშიშვლების მეთოდი
მექანიკური ამოღების მეთოდი არის გრაფენის თხელი ფენის მასალების მიღების მეთოდი ობიექტებსა და გრაფენს შორის ხახუნისა და ფარდობითი მოძრაობის გამოყენებით. მეთოდი მარტივი გამოსაყენებელია და მიღებული გრაფენი ჩვეულებრივ ინარჩუნებს სრულ კრისტალურ სტრუქტურას. 2004 წელს ორმა ბრიტანელმა მეცნიერმა გამოიყენა გამჭვირვალე ლენტი ბუნებრივი გრაფიტის ფენა-ფენად მოსაშორებლად გრაფენის მისაღებად, რომელიც ასევე კლასიფიცირებული იყო, როგორც მექანიკური ამოღების მეთოდი. ეს მეთოდი ოდესღაც ითვლებოდა არაეფექტურად და მასობრივ წარმოებას ვერ ახერხებდა.
ბოლო წლების განმავლობაში, ინდუსტრიამ მოახდინა მრავალი კვლევისა და განვითარების ინოვაცია გრაფენის წარმოების მეთოდებში. ამჟამად, Xiamen-ში, Guangdong-ში და სხვა პროვინციებსა და ქალაქებში რამდენიმე კომპანიამ გადალახა გრაფენის იაფფასიანი ფართომასშტაბიანი მომზადების წარმოების ბარიერი, მექანიკური ამოღების მეთოდის გამოყენებით გრაფენის დაბალი ფასით და მაღალი ხარისხის ინდუსტრიული წარმოებისთვის.

2. რედოქსის მეთოდი
ჟანგვის შემცირების მეთოდია ბუნებრივი გრაფიტის დაჟანგვა ქიმიური რეაგენტების გამოყენებით, როგორიცაა გოგირდის მჟავა და აზოტის მჟავა და ოქსიდანტები, როგორიცაა კალიუმის პერმანგანატი და წყალბადის ზეჟანგი, გაზრდის მანძილს გრაფიტის ფენებს შორის და ოქსიდების ჩასმა გრაფიტის ფენებს შორის გრაფიტის ოქსიდის მოსამზადებლად. შემდეგ რეაგენტს რეცხავენ წყლით, ხოლო გარეცხილ მყარს აშრობენ დაბალ ტემპერატურაზე გრაფიტის ოქსიდის ფხვნილის მოსამზადებლად. გრაფენის ოქსიდი მზადდებოდა გრაფიტის ოქსიდის ფხვნილის პილინგით ფიზიკური პილინგით და მაღალი ტემპერატურის გაფართოებით. საბოლოოდ, გრაფენის ოქსიდი შემცირდა ქიმიური მეთოდით გრაფენის მისაღებად (RGO). ეს მეთოდი მარტივი გამოსაყენებელია, მაღალი მოსავლიანობით, მაგრამ პროდუქტის დაბალი ხარისხით [13]. დაჟანგვა-აღდგენის მეთოდი იყენებს ძლიერ მჟავებს, როგორიცაა გოგირდის მჟავა და აზოტის მჟავა, რომელიც საშიშია და დასუფთავებისთვის საჭიროებს უამრავ წყალს, რაც გარემოს დიდ დაბინძურებას მოაქვს.

რედოქსის მეთოდით მომზადებული გრაფენი შეიცავს მდიდარ ჟანგბადის შემცველ ფუნქციურ ჯგუფებს და ადვილად შესაცვლელია. თუმცა, გრაფენის ოქსიდის შემცირებისას, ძნელია გრაფენის ჟანგბადის შემცველობის კონტროლი შემცირების შემდეგ, ხოლო გრაფენის ოქსიდი მუდმივად შემცირდება მზის გავლენის ქვეშ, ეტლში მაღალი ტემპერატურისა და სხვა გარე ფაქტორების გავლენის ქვეშ, ამიტომ გრაფენის პროდუქტების ხარისხი რედოქსის მეთოდით წარმოებული ხშირად პარტიიდან პარტიაში არათანმიმდევრულია, რაც ართულებს ხარისხის კონტროლს.
ამჟამად, ბევრი ადამიანი ერთმანეთში აირია გრაფიტის ოქსიდის, გრაფენის ოქსიდის და შემცირებული გრაფენის ოქსიდის ცნებები. გრაფიტის ოქსიდი ყავისფერია და წარმოადგენს გრაფიტისა და ოქსიდის პოლიმერს. გრაფენის ოქსიდი არის პროდუქტი, რომელიც მიიღება გრაფიტის ოქსიდის ერთ ფენად, ორმაგი ფენით ან ოლიგო ფენად გახეხვით და შეიცავს დიდი რაოდენობით ჟანგბადის შემცველ ჯგუფებს, ამიტომ გრაფენის ოქსიდი არის არაგამტარი და აქვს აქტიური თვისებები, რაც მუდმივად ამცირებს. და გამოიყოფა აირები, როგორიცაა გოგირდის დიოქსიდი გამოყენების დროს, განსაკუთრებით მაღალტემპერატურული მასალის დამუშავებისას. პროდუქტს გრაფენის ოქსიდის შემცირების შემდეგ შეიძლება ეწოდოს გრაფენი (შემცირებული გრაფენის ოქსიდი).

3. (სილიციუმის კარბიდი) SiC ეპიტაქსიალური მეთოდი
SiC ეპიტაქსიალური მეთოდია სილიციუმის ატომების სუბლიმაცია მასალებისგან და დარჩენილი C ატომების რეკონსტრუქცია თვითშეკრებით ულტრამაღალ ვაკუუმში და მაღალი ტემპერატურის გარემოში, რითაც მიიღება გრაფენი SiC სუბსტრატზე დაფუძნებული. ამ მეთოდით შესაძლებელია მაღალი ხარისხის გრაფენის მიღება, მაგრამ ეს მეთოდი უფრო მაღალ აღჭურვილობას მოითხოვს.