Anglies plėvelės, tokios kaip grafenas, yra labai lengvos, bet labai stiprios medžiagos, turinčios puikų pritaikymo potencialą, tačiau jas gali būti sunku pagaminti, paprastai reikia daug darbo jėgos ir daug laiko reikalaujančių strategijų, o metodai yra brangūs ir nekenksmingi aplinkai.
Gaminant didelį kiekį grafeno, siekiant įveikti sunkumus, su kuriais susiduriama diegiant dabartinius ekstrahavimo metodus, Izraelio Negevo Ben Guriono universiteto mokslininkai sukūrė „žaliąjį“ grafeno ekstrahavimo metodą, kuris gali būti pritaikytas įvairiems. optiką, elektroniką, ekologiją ir biotechnologijas.
Tyrėjai panaudojo mechaninę dispersiją, kad išgautų grafeną iš natūralaus mineralinio striolito.Jie nustatė, kad mineralinis hipofilitas turi geras perspektyvas gaminti pramoninio masto grafeną ir į grafeną panašias medžiagas.
Hipomfibolės anglies kiekis gali būti skirtingas.Atsižvelgiant į anglies kiekį, hipomfibolas gali turėti skirtingą panaudojimo potencialą.Kai kurios rūšys gali būti naudojamos dėl jų katalizinių savybių, o kitos rūšys pasižymi baktericidinėmis savybėmis.
Hipopirokseno struktūrinės savybės lemia jų panaudojimą oksidacijos-redukcijos procese, taip pat jis gali būti naudojamas aukštakrosnių gamyboje ir ketaus (daug silicio) ketaus ferolydinių gamyboje.
Dėl savo fizinių ir mechaninių savybių, tūrio tankio, gero stiprumo ir atsparumo dilimui, hipofilitas taip pat turi savybę adsorbuoti įvairias organines medžiagas, todėl iš tikrųjų gali būti naudojamas kaip filtravimo medžiaga.Tai taip pat parodė gebėjimą pašalinti laisvųjų radikalų daleles, kurios gali užteršti vandens šaltinius.
Hipopiroksenas rodo gebėjimą dezinfekuoti ir išvalyti vandenį nuo bakterijų, sporų, paprastų mikroorganizmų ir melsvadumblių.Dėl savo aukštų katalizinių ir redukuojančių savybių magnezija dažnai naudojama kaip nuotekų valymo adsorbentas.
(a) X13500 padidinimas ir (b) X35000 padidinimas išsklaidyto hipofilito mėginio TEM vaizdas.c) apdoroto hipofilito Ramano spektras ir d) hipofilito spektro anglies linijos XPS spektras
Grafeno ekstrahavimas
Norėdami paruošti uolienas grafeno ekstrahavimui, jie abu naudojo skenuojantį elektroninį mikroskopą (SEM), kad ištirtų sunkiųjų metalų priemaišas ir poringumą mėginiuose.Jie taip pat taikė kitus laboratorinius metodus, kad patikrintų bendrą struktūrinę sudėtį ir kitų mineralų buvimą hipomfibolėje.
Baigę mėginio analizę ir paruošimą, mokslininkai sugebėjo išgauti grafeną iš diorito, mechaniškai apdoroję Karelijos mėginį, naudodami skaitmeninį ultragarsinį valiklį.
Kadangi šiuo metodu galima apdoroti daug mėginių, antrinio užteršimo pavojaus nėra, o tolesni mėginių apdorojimo metodai nereikalingi.
Kadangi išskirtinės grafeno savybės buvo plačiai žinomos platesnėje mokslinių tyrimų bendruomenėje, buvo sukurta daug gamybos ir sintezės metodų.Tačiau daugelis šių metodų yra kelių etapų procesai arba reikalauja naudoti chemines medžiagas ir stiprius oksiduojančius bei redukuojančius agentus.
Nors grafenas ir kitos anglies plėvelės parodė didelį pritaikymo potencialą ir pasiekė santykinę mokslinių tyrimų ir plėtros sėkmę, procesai, kuriuose naudojamos šios medžiagos, vis dar kuriami.Dalis iššūkių yra padaryti grafeno gavybą ekonomiškai efektyvią, o tai reiškia, kad svarbiausia yra rasti tinkamą dispersijos technologiją.
Šis dispersijos arba sintezės metodas yra daug pastangų reikalaujantis ir nekenksmingas aplinkai, o šių technologijų stiprumas taip pat gali sukelti gaminamo grafeno defektus ir taip sumažinti laukiamą puikią grafeno kokybę.
Ultragarsinių valiklių taikymas grafeno sintezėje pašalina riziką ir išlaidas, susijusias su daugiapakopiais ir cheminiais metodais.Šio metodo taikymas natūraliam mineraliniam hipofilitui atvėrė kelią naujam aplinkai nekenksmingam grafeno gamybos būdui.
Paskelbimo laikas: 2021-11-04