Grafeno gamybos metodas

1, mechaninio nuėmimo metodas
Mechaninio nuėmimo metodas yra metodas gauti grafeno plonasluoksnes medžiagas, naudojant trintį ir santykinį judėjimą tarp objektų ir grafeno. Metodas yra lengvai valdomas, 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 mechaninio nuėmimo metodas. Kadaise šis metodas buvo laikomas neefektyviu ir negalinčiu masinės gamybos.
Pastaraisiais metais pramonė atliko daug mokslinių tyrimų ir plėtros naujovių grafeno gamybos metodų srityje. Šiuo metu kelios bendrovės Siamenme, Guangdonge ir kitose provincijose bei miestuose įveikė pigių didelio masto grafeno paruošimo gamybos kliūtis, naudodamos mechaninį nuėmimo metodą, kad pramoniniu būdu gamintų pigiai ir aukštos kokybės grafeną.

2. Redokso metodas
Oksidacijos redukcijos metodas yra natūralaus grafito oksidavimas naudojant cheminius reagentus, tokius kaip sieros rūgštis ir azoto rūgštis, ir oksidatorius, tokius kaip kalio permanganatas ir vandenilio peroksidas, padidinant atstumą tarp grafito sluoksnių ir įterpiant oksidus tarp grafito sluoksnių, kad būtų paruoštas grafito oksidas. Tada reagentas plaunamas vandeniu ir nuplauta kieta medžiaga džiovinama žemoje temperatūroje, kad gautų grafito oksido miltelius. Grafeno oksidas buvo paruoštas nulupus grafito oksido miltelius fiziškai nulupus ir išsiplėtus aukštoje temperatūroje. Galiausiai grafeno oksidas buvo redukuotas cheminiu metodu, kad gautų grafeną (RGO). Šis metodas yra paprastas, jo našumas didelis, tačiau produkto kokybė prasta [13]. Oksidacijos redukcijos metodui naudojamos stiprios rūgštys, tokios kaip sieros rūgštis ir azoto rūgštis, kurios yra pavojingos ir kurioms valyti reikia daug vandens, o tai labai teršia aplinką.

Redokso metodu paruoštame grafene yra daug funkcinių grupių, turinčių deguonies, ir ją lengva modifikuoti. Tačiau redukuojant grafeno oksidą, po redukcijos sunku kontroliuoti deguonies kiekį grafene, o saulės, aukštos vežimo temperatūros ir kitų išorinių veiksnių dėka grafeno oksidas bus nuolat mažinamas, todėl grafeno produktų kokybė gaminamas naudojant redoksinį metodą, dažnai būna 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, gautas nulupus grafito oksidą į vieną, dvigubą ar oligo sluoksnį, ir jame yra daug deguonies turinčių grupių, todėl grafeno oksidas nėra laidus ir turi aktyviųjų savybių, kurios nuolat mažės ir naudojimo metu išskiria tokias dujas kaip sieros dioksidas, ypač apdirbant medžiagas aukštoje temperatūroje. Produktą, redukavus grafeno oksidą, galima vadinti grafenu (redukuotu grafeno oksidu).

3. (silicio karbidas) SiC epitaksinis metodas
SiC epitaksinis metodas yra silicio atomų sublimavimas nuo medžiagų ir likusių C atomų rekonstravimas, savaime montuojant ypač aukšto vakuumo ir aukštos temperatūros aplinkoje, taip gaunant grafeną, pagrįstą SiC substratu. Šiuo metodu galima gauti aukštos kokybės grafeną, tačiau šiam metodui reikalinga aukštesnė įranga.


Skelbimo laikas: sausio-20-2021 d