Գրաֆենի արտադրության եղանակը

1, մեխանիկական մերկման մեթոդ
Մեխանիկական մերկացման մեթոդը գրաֆենի բարակ շերտ նյութեր ձեռք բերելու մեթոդ է `օգտագործելով շփման և հարաբերական շարժումը առարկաների և գրաֆենի միջև: Մեթոդը գործելու համար պարզ է, և ստացված գրաֆենը սովորաբար պահպանում է ամբողջական բյուրեղային կառուցվածք: 2004 թ.-ին երկու բրիտանացի գիտնականներ թափանցիկ ժապավեն օգտագործեցին բնական գրաֆիտը շերտ առ շերտ մաքրելու համար `գրաֆեն ստանալու համար, որը նույնպես դասակարգվում էր որպես մեխանիկական մերկման մեթոդ: Այս մեթոդը ժամանակին համարվել է անարդյունավետ և չի կարող զանգվածային արտադրություն կատարել:
Վերջին տարիներին արդյունաբերությունը բազմաթիվ հետազոտություններ և մշակումներ է կատարել գրաֆենի արտադրության մեթոդների մեջ: Ներկայումս Xiamen- ի, Guangdong- ի և այլ նահանգների ու քաղաքների մի շարք ընկերություններ հաղթահարել են գրաֆենի էժանագին լայնածավալ պատրաստման արտադրական խցանը `օգտագործելով մեխանիկական մերկման մեթոդ` գրաֆենը արդյունաբերականորեն ցածր և բարձրորակ արտադրելու համար:

2. Redox մեթոդ
Օքսիդացման-նվազեցման մեթոդը բնական գրաֆիտի օքսիդացումն է `օգտագործելով քիմիական ռեակտիվներ, ինչպիսիք են ծծմբաթթուն և ազոտաթթուն և օքսիդիչներ, ինչպիսիք են կալիումի պերմանգանատը և ջրածնի պերօքսիդը, ավելացնել գրաֆիտի շերտերի միջև հեռավորությունը և գրաֆիտի շերտերի միջև օքսիդներ տեղադրել` GraphiteOxide պատրաստելու համար: Դրանից հետո, ռեակտիվը լվանում են ջրով, և լվացված պինդ նյութը չորացնում են ցածր ջերմաստիճանում `գրաֆիտի օքսիդի փոշի պատրաստելու համար: Գրաֆենի օքսիդը պատրաստվել է գրաֆիտի օքսիդի փոշու կեղևով `ֆիզիկական կլեպով և բարձր ջերմաստիճանի ընդլայնմամբ: Վերջապես, գրաֆենի օքսիդը քիմիական մեթոդով կրճատվեց `գրաֆեն (RGO) ստանալու համար: Այս մեթոդը գործելու համար պարզ է, բարձր բերքատվությամբ, բայց արտադրանքի ցածր որակով [13]: Օքսիդացման-նվազեցման մեթոդը օգտագործում է ուժեղ թթուներ `ծծմբաթթու և ազոտաթթու, ինչը վտանգավոր է և մաքրման համար շատ ջուր է պահանջում, ինչը բերում է շրջակա միջավայրի մեծ աղտոտման:

Redox մեթոդով պատրաստված գրաֆենը պարունակում է հարուստ թթվածին պարունակող ֆունկցիոնալ խմբեր և հեշտ է փոփոխել: Այնուամենայնիվ, գրաֆենի օքսիդը նվազեցնելիս դժվար է վերահսկել գրաֆենի թթվածնի պարունակությունը կրճատումից հետո, և գրաֆենի օքսիդը շարունակաբար կնվազի արևի, փոխադրման բարձր ջերմաստիճանի և այլ արտաքին գործոնների ազդեցության տակ, ուստի գրաֆենային արտադրանքի որակը օքսիդափոխման մեթոդով արտադրվածը հաճախ անհամապատասխան է խմբաքանակից խմբաքանակի, ինչը դժվարացնում է որակի վերահսկումը:
Ներկայումս շատ մարդիկ շփոթում են գրաֆիտի օքսիդ, գրաֆենի օքսիդ և իջեցված գրաֆենի օքսիդ հասկացությունները: Գրաֆիտի օքսիդը շագանակագույն է և գրաֆիտի և օքսիդի պոլիմեր է: Գրաֆենի օքսիդը գրաֆիտի օքսիդի մեկ շերտով, երկշերտով կամ օլիգո շերտի կլպմամբ ստացված արտադրանք է և պարունակում է մեծ քանակությամբ թթվածին պարունակող խմբեր, ուստի գրաֆենի օքսիդը ոչ հաղորդիչ է և ունի ակտիվ հատկություններ, ինչը շարունակաբար կնվազեցնի: և օգտագործման ընթացքում, հատկապես բարձր ջերմաստիճանի նյութերի մշակման ժամանակ, թողարկում են այնպիսի գազեր, ինչպիսիք են ծծմբի երկօքսիդը: Գրաֆենի օքսիդը նվազեցնելուց հետո արտադրանքը կարելի է անվանել գրաֆեն (իջեցված գրաֆենի օքսիդ):

3. (սիլիցիումի կարբիդ) SiC էպիտաքսային մեթոդ
SiC էպտաքսային մեթոդը սիլիցիումի ատոմների նյութերից հեռու բարձրացումն է և մնացած C ատոմների վերակառուցումը գերհզոր վակուումային և բարձր ջերմաստիճանային միջավայրում ինքնահավաքմամբ ՝ այդպիսով ստանալով գրաֆեն ՝ հիմնվելով SiC սուբստրատի վրա: Այս մեթոդով կարելի է ձեռք բերել բարձրորակ գրաֆեն, բայց այս մեթոդը պահանջում է ավելի բարձր սարքավորումներ:


Հաղորդման ժամանակը ՝ հունվար-25-2021