Filmele de carbon precum grafenul sunt materiale foarte ușoare, dar foarte puternice, cu un potențial de aplicare excelent, dar pot fi dificil de fabricat, necesită de obicei multă forță de muncă și strategii consumatoare de timp, iar metodele sunt costisitoare și nu sunt ecologice.
Odată cu producerea unei cantități mari de grafen, pentru a depăși dificultățile întâmpinate în implementarea metodelor actuale de extracție, cercetătorii de la Universitatea Ben Gurion din Negev din Israel au dezvoltat o metodă de extracție a grafenului „verde” care poate fi aplicată într-o gamă largă. de domenii, inclusiv optică, electronică, ecologie și biotehnologie.
Cercetătorii au folosit dispersia mecanică pentru a extrage grafenul din striolitul mineral natural.Ei au descoperit că hipofilita minerală prezintă perspective bune în producerea de grafen la scară industrială și de substanțe asemănătoare grafenului.
Conținutul de carbon al hipomfibolului poate fi diferit.În funcție de conținutul de carbon, hipomfibolul poate avea potențiale de aplicare diferite.Unele tipuri pot fi utilizate pentru proprietățile lor catalitice, în timp ce altele au proprietăți bactericide.
Caracteristicile structurale ale hipopiroxenului determină aplicarea lor în procesul de oxidare-reducere și poate fi folosit și pentru producția de furnal și producția de feroaliaje de fontă (cu conținut ridicat de siliciu).
Datorită proprietăților sale fizice și mecanice, densității în vrac, rezistenței bune și rezistenței la uzură, hipofilita are, de asemenea, capacitatea de a adsorbi o varietate de substanțe organice, astfel încât poate fi folosit efectiv ca material de filtrare.De asemenea, a demonstrat capacitatea de a elimina particulele de radicali liberi care pot contamina sursele de apă.
Hipopiroxenul arată capacitatea de a dezinfecta și purifica apa de bacterii, spori, microorganisme simple și alge albastru-verzi.Datorită proprietăților sale catalitice și reducătoare ridicate, magnezia este adesea folosită ca adsorbant pentru tratarea apelor uzate.
(a) Mărire X13500 și (b) Imagine TEM cu mărire X35000 a probei de hipofilită dispersată.(c) spectrul Raman al hipofilitei tratate și (d) spectrul XPS al liniei de carbon din spectrul hipofilitei
Extracția grafenului
Pentru a pregăti rocile pentru extracția grafenului, cei doi au folosit un microscop electronic cu scanare (SEM) pentru a examina impuritățile de metale grele și porozitatea din probe.Ei au aplicat și alte metode de laborator pentru a verifica compoziția structurală generală și prezența altor minerale în hipomfibol.
După ce analiza și pregătirea eșantionului au fost finalizate, cercetătorii au reușit să extragă grafenul din diorit după procesarea mecanică a probei din Karelia folosind un aparat de curățat cu ultrasunete digital.
Deoarece un număr mare de probe pot fi procesate folosind această metodă, nu există niciun risc de contaminare secundară și nu sunt necesare metode ulterioare de prelucrare a probelor.
Deoarece proprietățile extraordinare ale grafenului au fost cunoscute pe scară largă în comunitatea de cercetare științifică mai largă, au fost dezvoltate multe metode de producție și sinteză.Cu toate acestea, multe dintre aceste metode sunt fie procese în mai multe etape, fie necesită utilizarea de substanțe chimice și agenți puternici de oxidare și reducere.
Deși grafenul și alte filme de carbon au arătat un potențial mare de aplicare și au obținut un succes relativ în cercetare și dezvoltare, procesele care utilizează aceste materiale sunt încă în curs de dezvoltare.O parte a provocării este de a face extracția grafenului rentabilă, ceea ce înseamnă că găsirea tehnologiei de dispersie potrivită este cheia.
Această metodă de dispersie sau sinteză este laborioasă și neprietenoasă pentru mediu, iar puterea acestor tehnologii poate provoca, de asemenea, defecte în grafenul produs, reducând astfel calitatea excelentă așteptată a grafenului.
Aplicarea agenților de curățare cu ultrasunete în sinteza grafenului elimină riscurile și costurile asociate cu metodele chimice și în mai multe etape.Aplicarea acestei metode la hipofilita minerală naturală a deschis calea pentru un nou mod ecologic de producere a grafenului.
Ora postării: 04-nov-2021