Графенді өндіру әдісі

1, механикалық аршу әдісі
Механикалық аршу әдісі - бұл заттар мен графен арасындағы үйкеліс пен салыстырмалы қозғалысты қолдану арқылы графеннің жұқа қабатты материалдарын алу әдісі. Әдістің қолданылуы қарапайым, ал алынған графен әдетте толық кристалды құрылымды сақтайды. 2004 жылы британдық екі ғалым графенді алу үшін табиғи графит қабатын қабатынан тазарту үшін мөлдір таспаны қолданды, ол механикалық тазарту әдісі ретінде де жіктелген. Бұл әдіс бір кездері тиімсіз және жаппай өндіріске қабілетсіз деп саналды.
Соңғы жылдары бұл салада графенді өндіру әдістеріне көптеген зерттеулер мен әзірлемелер енгізілді. Қазіргі уақытта, Сямэнь, Гуандун және басқа провинциялар мен қалалардағы бірнеше компаниялар графенді аз шығындармен және жоғары сапада өнеркәсіптік жолмен шығару үшін механикалық аршу әдісін қолданып, аз мөлшерде графен дайындаудың өндірістік қиындықтарын жеңіп шықты.

2. Тотығу-тотықсыздану әдісі
Тотығу-тотықсыздану әдісі - күкірт қышқылы және азот қышқылы сияқты химиялық реагенттер мен калий перманганаты мен сутегі асқын тотығы сияқты тотықтырғыштарды қолдану арқылы табиғи графитті тотықтыру, графит қабаттары арасындағы аралықты ұлғайту және графит қабаттары арасына оксидтер енгізу арқылы GraphiteOxide дайындау. Содан кейін, әрекеттесетін зат сумен жуылады, ал жуылған қатты зат төмен температурада кептіріліп, графит оксидінің ұнтағын дайындайды. Графен оксиді графит оксидінің ұнтағын физикалық тазарту және жоғары температура кеңейту жолымен тазарту арқылы дайындалды. Ақырында, графен оксидін химиялық әдіспен қалпына келтіріп, графен (РГО) алды. Бұл әдіс қарапайым, өнімділігі жоғары, бірақ өнімнің сапасы төмен [13]. Тотығу-тотықсыздану әдісі күкірт қышқылы және азот қышқылы сияқты күшті қышқылдарды қолданады, бұл қауіпті және тазарту үшін көп суды қажет етеді, бұл қоршаған ортаның үлкен ластануын тудырады.

Тотығу-тотықсыздану әдісімен дайындалған графен құрамында оттегі бар бай функционалды топтар бар және оларды өзгерту оңай. Алайда, графен оксидін азайту кезінде, қалпына келтірілгеннен кейін графендегі оттегінің құрамын бақылау қиынға соғады, ал күн сәулесінің әсерінен, кареткадағы жоғары температура және басқа да сыртқы факторлардан графен оксиді үздіксіз азаяды, сондықтан графен өнімдерінің сапасы тотығу-тотықсыздану әдісімен өндірілген партиядан партияға жиі сәйкес келмейді, бұл сапаны бақылауды қиындатады.
Қазіргі уақытта көптеген адамдар графит оксиді, графен оксиді және қалпына келтірілген графен оксиді ұғымдарын шатастырады. Графит оксиді қоңыр түсті және графит пен оксидтің полимері болып табылады. Графен оксиді дегеніміз - графит оксидін бір қабатты, екі қабатты немесе олиго қабатқа қабығымен тазарту жолымен алынған және құрамында оттегі бар топтардың көп мөлшері бар, сондықтан графен оксиді өткізгіш емес және белсенді қасиеттерге ие, бұл үздіксіз азаяды және пайдалану кезінде, әсіресе жоғары температуралы материалды өңдеу кезінде күкірт диоксиді сияқты газдарды шығарады. Графен оксидін азайтқаннан кейінгі өнімді графен деп атауға болады (қалпына келтірілген граф оксиді).

3. (кремний карбиді) SiC эпитаксиалды әдісі
SiC эпитаксиалды әдісі - бұл кремний атомдарын материалдардан сублимациялау және қалған С атомдарын ультра жоғары вакуумда және жоғары температура жағдайында өздігінен құрастыру арқылы қалпына келтіру, осылайша SiC субстратының негізінде графен алу. Бұл әдіспен жоғары сапалы графен алуға болады, бірақ бұл әдіс жоғары жабдықты қажет етеді.


Хабарлама уақыты: 25-2021 қаңтар