Anglies plėvelės, tokios kaip grafenas, yra labai lengvos, tačiau labai stiprios medžiagos, turinčios puikų taikymo potencialą, tačiau gali būti sunku gaminti, paprastai reikia daug darbo jėgos ir daug laiko reikalaujančių strategijų, o metodai yra brangūs ir nėra ekologiški.
Gamindami daug grafeno, siekiant įveikti sunkumus, su kuriais susiduriama įgyvendinant dabartinius ekstrahavimo metodus, Izraelio negevo Beno Guriono universiteto tyrėjai sukūrė „žalią“ grafeno ekstrahavimo metodą, kurį galima pritaikyti įvairiems laukams, įskaitant optiką, elektroniką, ekologiją ir biotechnologiją.
Tyrėjai, norėdami išgauti grafeną iš natūralaus mineralinio strolito, naudojo mechaninę dispersiją. Jie nustatė, kad mineralų hipofilitas rodo gerų perspektyvų gaminant pramoninio masto grafeno ir grafeno pavidalo medžiagas.
Hipomfibolio anglies kiekis gali skirtis. Remiantis anglies kiekiu, hipomfibolas gali turėti skirtingą taikymo potencialą. Kai kurie tipai gali būti naudojami jų katalizinėms savybėms, o kiti tipai turi baktericidines savybes.
Hipopirokseno struktūrinės charakteristikos lemia jų pritaikymą oksidacijos mažinimo procese, jis taip pat gali būti naudojamas sklindančių krosnių gamybai ir feroalloy gamybai iš liejamo (aukšto silicio) ketaus.
Dėl savo fizinių ir mechaninių savybių, birių tankio, gero stiprumo ir atsparumo dilimui, hipofilitas taip pat turi galimybę adsorbuoti įvairias organines medžiagas, todėl jis iš tikrųjų gali būti naudojamas kaip filtro medžiaga. Tai taip pat parodė galimybę pašalinti laisvųjų radikalų daleles, kurios gali užteršti vandens šaltinius.
Hipopiroksenas parodo galimybę dezinfekuoti ir išvalyti vandenį iš bakterijų, sporų, paprastų mikroorganizmų ir mėlynai žalių dumblių. Dėl didelių katalizinių ir redukuojančių savybių magnezija dažnai naudojama kaip nuotekų valymo adsorbentas.
(A) X13500 padidinimas ir (b) X35000 padidinimas TEM Dispersinto hipofilito mėginio vaizdas. c) Gydyto hipofilito ir (d) anglies linijos XPS spektro Ramano spektras hipofilito spektre
Grafeno ištraukimas
Norėdami paruošti uolienas grafeno ekstrakcijai, abu naudojo nuskaitymo elektronų mikroskopą (SEM), kad ištirtų sunkiųjų metalų priemaišas ir akytumą mėginiuose. Jie taip pat pritaikė kitus laboratorinius metodus, kad patikrintų bendrąją struktūrinę sudėtį ir kitų mineralų buvimą hipomfibolyje.
Atlikus mėginių analizę ir paruošimą, tyrėjai sugebėjo išgauti grafeną iš diorito po to, kai mechaniškai apdorojo mėginį iš Karelijos, naudodami skaitmeninį ultragarsinį valiklį.
Kadangi šiuo metodu galima apdoroti daugybę mėginių, nėra jokios antrinio užteršimo rizikos, o vėlesni mėginių apdorojimo metodai nebūtina.
Kadangi platesnėje mokslinių tyrimų bendruomenėje buvo plačiai žinomos ypatingos grafeno savybės, buvo sukurta daugybė gamybos ir sintezės metodų. Tačiau daugelis šių metodų yra arba kelių žingsnių procesai, arba jiems reikia naudoti chemines medžiagas ir stiprius oksiduojančius bei redukuojančius agentus.
Nors grafeno ir kitos anglies plėvelės parodė puikų taikymo potencialą ir pasiekė santykinę MTTP sėkmę, šios medžiagos naudojančios procesai vis dar plėtojami. Dalis iššūkio yra padaryti grafeno ištraukimą ekonomišką, o tai reiškia, kad raktas yra tinkamos dispersijos technologijos radimas.
Šis dispersijos ar sintezės metodas yra varginantis ir ekologiškas, o šių technologijų stiprumas taip pat gali sukelti pagaminto grafeno trūkumus ir taip sumažinti numatomą puikią grafeno kokybę.
Ultragarsinių valymo priemonių taikymas grafeno sintezėje pašalina riziką ir sąnaudas, susijusias su daugiapakopiais ir cheminiais metodais. Taikant šį metodą natūraliam mineraliniam hipofilitui, nutiesė kelią naujam ekologiškam grafeno gamybai.
Pašto laikas: 2012 m. Lapkričio 4 d
