Grafeno gamybos būdas

1, mechaninis nuėmimo būdas
Mechaninis pašalinimo metodas yra plonasluoksnių grafeno medžiagų gavimo metodas, naudojant trintį ir santykinį judėjimą tarp objektų ir grafeno. Metodas yra paprastas naudoti, o gautas grafenas paprastai išlaiko visą kristalų struktūrą. 2004 m. du britų mokslininkai naudojo skaidrią juostą, kad sluoksnis po sluoksnio nuluptų natūralų grafitą, kad gautų grafeną, kuris taip pat buvo klasifikuojamas kaip mechaninis pašalinimo metodas. Šis metodas kažkada buvo laikomas neveiksmingu ir negalinčiu masinės gamybos.
Pastaraisiais metais pramonė padarė daug mokslinių tyrimų ir plėtros naujovių grafeno gamybos metodų srityje. Šiuo metu kelios įmonės Siameno, Guangdongo ir kitose provincijose bei miestuose įveikė nebrangų didelio masto grafeno paruošimo gamybos kliūtis, naudojant mechaninio pašalinimo metodą, kad pramoniniu būdu būtų gaminamas nebrangus ir aukštos kokybės grafenas.

2. Redokso metodas
Oksidacijos-redukcijos metodas yra oksiduoti natūralų grafitą naudojant cheminius reagentus, tokius kaip sieros rūgštis ir azoto rūgštis, ir oksidantus, tokius kaip kalio permanganatas ir vandenilio peroksidas, padidinti atstumą tarp grafito sluoksnių ir įterpti oksidų tarp grafito sluoksnių, kad būtų paruoštas grafito oksidas. Tada reagentas plaunamas vandeniu, o išplauta kieta medžiaga džiovinama žemoje temperatūroje, kad būtų gauti grafito oksido milteliai. Grafeno oksidas buvo paruoštas nulupus grafito oksido miltelius fiziniu lupimu ir išplečiant aukštoje temperatūroje. Galiausiai grafeno oksidas buvo redukuotas cheminiu būdu, kad būtų gautas grafenas (RGO). Šis metodas yra paprastas naudoti, duoda didelį derlių, bet žema produkto kokybė [13]. Oksidacijos-redukcijos metodu naudojamos stiprios rūgštys, tokios kaip sieros rūgštis ir azoto rūgštis, kuri yra pavojinga ir reikalauja daug vandens valymui, o tai labai teršia aplinką.

Grafenas, pagamintas redokso metodu, turi daug deguonies turinčių funkcinių grupių ir yra lengvai modifikuojamas. Tačiau redukuojant grafeno oksidą sunku kontroliuoti grafeno deguonies kiekį po redukcijos, o grafeno oksidas bus nuolat mažinamas veikiant saulei, aukštai temperatūrai vežimėlyje ir kitiems išoriniams veiksniams, todėl grafeno gaminių kokybė. gaminamas redokso metodu, dažnai yra nenuoseklus kiekvienoje partijoje, todėl sunku kontroliuoti kokybę.
Šiuo metu daugelis žmonių painioja grafito oksido, grafeno oksido ir redukuoto grafeno oksido sąvokas. Grafito oksidas yra rudas ir yra grafito ir oksido polimeras. Grafeno oksidas yra produktas, gaunamas nulupus grafito oksidą iki vieno sluoksnio, dvigubo sluoksnio arba oligo sluoksnio, jame yra daug deguonies turinčių grupių, todėl grafeno oksidas yra nelaidus ir turi aktyvių savybių, kurios nuolat redukuojasi. ir naudojimo metu, ypač apdorojant medžiagas aukštoje temperatūroje, išskiria dujas, tokias kaip sieros dioksidas. Produktas redukavus grafeno oksidą gali būti vadinamas grafenu (redukuotu grafeno oksidu).

3. (silicio karbido) SiC epitaksinis metodas
SiC epitaksinis metodas yra sublimuoti silicio atomus nuo medžiagų ir rekonstruoti likusius C atomus savarankiškai surenkant itin aukšto vakuumo ir aukštos temperatūros aplinkoje, taip gaunant grafeną SiC substrato pagrindu. Šiuo metodu galima gauti aukštos kokybės grafeną, tačiau šis metodas reikalauja aukštesnės įrangos.