Գրաֆենի արտադրության մեթոդ

1, մեխանիկական մերկացման մեթոդ
Մեխանիկական շերտազատման մեթոդը գրաֆենի բարակ շերտով նյութեր ստանալու մեթոդ է՝ օգտագործելով առարկաների և գրաֆենի միջև շփումը և հարաբերական շարժումը: Մեթոդը հեշտ է գործել, և ստացված գրաֆենը սովորաբար պահպանում է ամբողջական բյուրեղային կառուցվածք։ 2004 թվականին երկու բրիտանացի գիտնականներ օգտագործեցին թափանցիկ ժապավեն՝ բնական գրաֆիտից շերտ առ շերտ շերտազատելու համար՝ գրաֆեն ստանալու համար, որը նույնպես դասակարգվում էր որպես մեխանիկական մերկացման մեթոդ։ Այս մեթոդը ժամանակին համարվում էր անարդյունավետ և անկարող զանգվածային արտադրության:
Վերջին տարիներին արդյունաբերությունը բազմաթիվ հետազոտությունների և զարգացման նորամուծություններ է կատարել գրաֆենի արտադրության մեթոդներում։ Ներկայումս Սյամենում, Գուանդունում և այլ նահանգներում ու քաղաքներում մի քանի ընկերություններ հաղթահարել են գրաֆենի էժանագին լայնածավալ պատրաստման արտադրական խոչընդոտը՝ օգտագործելով մեխանիկական մաքրման մեթոդը՝ ցածր գնով և բարձր որակով գրաֆեն արդյունաբերական արտադրության համար:

2. Redox մեթոդ
Օքսիդացման-վերականգնման մեթոդը բնական գրաֆիտի օքսիդացումն է՝ օգտագործելով քիմիական ռեակտիվներ, ինչպիսիք են ծծմբաթթուն և ազոտական ​​թթուն, և օքսիդանտներ, ինչպիսիք են կալիումի պերմանգանատը և ջրածնի պերօքսիդը, մեծացնելով գրաֆիտի շերտերի միջև հեռավորությունը և օքսիդների տեղադրումը գրաֆիտի շերտերի միջև՝ GraphiteOxide պատրաստելու համար: Այնուհետև ռեակտիվը լվանում են ջրով, իսկ լվացված պինդը չորացնում են ցածր ջերմաստիճանում՝ գրաֆիտի օքսիդի փոշի պատրաստելու համար: Գրաֆենի օքսիդը պատրաստվել է գրաֆիտի օքսիդի փոշու կլեպով, ֆիզիկական պիլինգով և բարձր ջերմաստիճանի ընդլայնմամբ: Ի վերջո, գրաֆենի օքսիդը նվազեցվեց քիմիական մեթոդով, որպեսզի ստացվի գրաֆեն (RGO): Այս մեթոդը հեշտ է գործել, բարձր եկամտաբերությամբ, բայց ցածր արտադրանքի որակով [13]: Օքսիդացման-վերականգնման մեթոդում օգտագործվում են ուժեղ թթուներ, ինչպիսիք են ծծմբաթթուն և ազոտական ​​թթուն, որը վտանգավոր է և մաքրման համար պահանջում է շատ ջուր, ինչը բերում է շրջակա միջավայրի մեծ աղտոտման:

Redox մեթոդով պատրաստված գրաֆենը պարունակում է թթվածին պարունակող հարուստ ֆունկցիոնալ խմբեր և հեշտ է փոփոխվել։ Այնուամենայնիվ, գրաֆենի օքսիդը նվազեցնելիս դժվար է վերահսկել գրաֆենի թթվածնի պարունակությունը կրճատումից հետո, և գրաֆենի օքսիդը շարունակաբար կնվազի արևի, վագոնում բարձր ջերմաստիճանի և այլ արտաքին գործոնների ազդեցության տակ, ուստի գրաֆենի արտադրանքի որակը Redox մեթոդով արտադրված հաճախ խմբաքանակից խմբաքանակ անհամատեղելի է, ինչը դժվարացնում է որակի վերահսկումը:
Ներկայումս շատերը շփոթում են գրաֆիտի օքսիդ, գրաֆենի օքսիդ և կրճատված գրաֆենի օքսիդ հասկացությունները: Գրաֆիտի օքսիդը շագանակագույն է և գրաֆիտի և օքսիդի պոլիմեր է։ Գրաֆենի օքսիդը արտադրանք է, որը ստացվում է գրաֆիտի օքսիդը մեկ շերտով, երկշերտով կամ օլիգո շերտով մաքրելով և պարունակում է մեծ թվով թթվածին պարունակող խմբեր, ուստի գրաֆենի օքսիդը ոչ հաղորդիչ է և ունի ակտիվ հատկություններ, որոնք շարունակաբար կնվազեն։ և օգտագործելու ընթացքում, հատկապես բարձր ջերմաստիճանում նյութերի մշակման ժամանակ, թողարկեն գազեր, ինչպիսիք են ծծմբի երկօքսիդը: Գրաֆենի օքսիդը վերականգնելուց հետո արտադրանքը կարելի է անվանել գրաֆեն (կրճատված գրաֆենի օքսիդ):

3. (սիլիցիումի կարբիդ) SiC էպիտաքսիալ մեթոդ
SiC էպիտաքսիալ մեթոդը սիլիցիումի ատոմները նյութերից հեռու սուբլիմացնելն է և C մնացած C ատոմների վերակառուցումը գերբարձր վակուումային և բարձր ջերմաստիճանի միջավայրում ինքնահավաքման միջոցով՝ այդպիսով ստանալով գրաֆեն՝ հիմնված SiC սուբստրատի վրա: Այս մեթոդով կարելի է ստանալ բարձրորակ գրաֆեն, սակայն այս մեթոդը պահանջում է ավելի բարձր սարքավորումներ։