გრაფენის წარმოების მეთოდი

1, მექანიკური ზოლის მეთოდი
მექანიკური ზოლის მეთოდი წარმოადგენს გრაფენის თხელი ფენის მასალების მოპოვების მეთოდს ხახუნისა და ობიექტებსა და გრაფენს შორის ფარდობითი მოძრაობის გამოყენებით. მეთოდი მარტივია მუშაობაში და მიღებული გრაფენი ჩვეულებრივ ინახავს ბროლის სრულ სტრუქტურას. 2004 წელს ორმა ბრიტანელმა მეცნიერმა გამოიყენა გამჭვირვალე ფირზე ბუნებრივი გრაფიტის ფენა-ფენა მოსასპობად გრაფენის მისაღებად, რომელიც ასევე კლასიფიცირებული იყო როგორც მექანიკური ზოლების მეთოდი. ეს მეთოდი ერთხანს მიიჩნეოდა არაეფექტურად და მასობრივად ვერ წარმოებდა.
ბოლო წლებში ინდუსტრიამ უამრავი გამოკვლევა და განვითარება მოახდინა გრაფენის წარმოების მეთოდებში. დღეისათვის, Xiamen- ის, Guangdong- ისა და სხვა პროვინციებსა და ქალაქებში რამდენიმე კომპანიამ გადალახა გრაფენის ფართომასშტაბიანი მომზადების წარმოების საცობი, მექანიკური გატანის მეთოდით გრაფენის ინდუსტრიულად დაბალი და მაღალი ხარისხის წარმოებისთვის.

2. რედოქსის მეთოდი
დაჟანგვის შემცირების მეთოდი წარმოადგენს ბუნებრივი გრაფიტის დაჟანგვას ქიმიური რეაგენტების გამოყენებით, როგორიცაა გოგირდის მჟავა და აზოტის მჟავა და მჟანგავები, როგორიცაა კალიუმის პერმანგანატი და წყალბადის ზეჟანგი, გრაფიტის შრეებს შორის ინტერვალის გაზრდა და გრაფიტის ფენებს შორის ოქსიდების ჩასმა გრაფიტის ოქსიდის მოსამზადებლად. შემდეგ, რეაქტივი გარეცხილია წყლით, ხოლო გარეცხილი მყარი გაშრეს დაბალ ტემპერატურაზე გრაფიტის ოქსიდის ფხვნილის მოსამზადებლად. გრაფენის ოქსიდი მომზადდა გრაფიტის ოქსიდის ფხვნილის პილინგით ფიზიკური პილინგით და მაღალი ტემპერატურის გაფართოებით. დაბოლოს, გრაფენის ოქსიდი შემცირდა ქიმიური მეთოდით გრაფენის (RGO) მისაღებად. ეს მეთოდი მარტივია მუშაობაში, მაღალი მოსავლიანობით, მაგრამ პროდუქტის დაბალი ხარისხით [13]. დაჟანგვის შემცირების მეთოდი იყენებს ძლიერ მჟავებს, როგორიცაა გოგირდის მჟავა და აზოტის მჟავა, რაც საშიშია და დასუფთავებისთვის დიდ წყალს მოითხოვს, რაც გარემოს დიდ დაბინძურებას იწვევს.

რედოქსის მეთოდით მომზადებული გრაფენი შეიცავს მდიდარ ჟანგბადის შემცველ ფუნქციურ ჯგუფებს და მისი მოდიფიკაცია მარტივია. ამასთან, გრეფენის ოქსიდის შემცირებისას ძნელია გრაფენის ჟანგბადის შემცველობა შემცირების შემდეგ, ხოლო გრაფენის ოქსიდი მუდმივად შემცირდება მზის, ვაგონში მაღალი ტემპერატურის და სხვა გარე ფაქტორების ზემოქმედებით, ამიტომ გრაფინის პროდუქტების ხარისხი რედოქსის მეთოდით წარმოებული ხშირად არათანმიმდევრულია პარტიიდან ჯგუფურად, რაც ართულებს ხარისხის კონტროლს.
დღეისათვის ბევრი ადამიანი არევა გრაფიტის ოქსიდის, გრაფენის ოქსიდისა და შემცირებული გრაფენის ოქსიდის ცნებებში. გრაფიტის ოქსიდი არის ყავისფერი და წარმოადგენს გრაფიტის და ოქსიდის პოლიმერს. გრაფენის ოქსიდი არის პროდუქტი, რომელიც მიიღება გრაფიტის ოქსიდის ერთ ფენად, ორმაგ ფენად ან ოლიგო შრეზე და შეიცავს დიდი რაოდენობით ჟანგბადის შემცველ ჯგუფებს, ამიტომ გრაფენის ოქსიდი არ არის გამტარი და აქვს აქტიური თვისებები, რაც მუდმივად შეამცირებს და გაათავისუფლოს ისეთი გაზები, როგორიცაა გოგირდის დიოქსიდი გამოყენების დროს, განსაკუთრებით მაღალი ტემპერატურის მქონე მასალის დამუშავების დროს. პროდუქტს გრაფენის ოქსიდის შემცირების შემდეგ შეიძლება ეწოდოს გრაფენი (შემცირებული გრაფენის ოქსიდი).

3. (სილიციუმის კარბიდი) SiC ეპიტაქსიალური მეთოდი
SiC ეპიტაქსიალური მეთოდია სილიციუმის ატომების მასალებისაგან დაშორება და დარჩენილი C ატომების რეკონსტრუქცია ულტრამაღალ ვაკუუმში და მაღალ ტემპერატურულ გარემოში თვითშეწყობით, რის შედეგადაც მიიღება გრაფენი SiC სუბსტრატის საფუძველზე. ამ მეთოდით შესაძლებელია მაღალი ხარისხის გრაფენის მიღება, მაგრამ ეს მეთოდი უფრო მაღალ აღჭურვილობას მოითხოვს.


გამოქვეყნების დრო: იანვარი-25-2021