Metodo di produzione del grafene

1, metodo di spogliatura meccanica
Il metodo di strippaggio meccanico è un metodo per ottenere materiali a strato sottile di grafene utilizzando l'attrito e il movimento relativo tra oggetti e grafene. Il metodo è semplice da utilizzare e il grafene ottenuto di solito mantiene una struttura cristallina completa. Nel 2004, due scienziati britannici hanno utilizzato del nastro trasparente per staccare la grafite naturale strato per strato per ottenere il grafene, che è stato anche classificato come metodo di strippaggio meccanico. Un tempo questo metodo era considerato inefficiente e incapace di produrre in serie.
Negli ultimi anni, l'industria ha apportato molte innovazioni di ricerca e sviluppo nei metodi di produzione del grafene. Al momento, diverse aziende a Xiamen, Guangdong e in altre province e città hanno superato il collo di bottiglia di produzione della preparazione su larga scala a basso costo del grafene, utilizzando il metodo di stripping meccanico per produrre industrialmente grafene a basso costo e di alta qualità.

2. Metodo Redox
Il metodo di riduzione dell'ossidazione consiste nell'ossidare la grafite naturale utilizzando reagenti chimici come l'acido solforico e l'acido nitrico e ossidanti come il permanganato di potassio e il perossido di idrogeno, aumentare la distanza tra gli strati di grafite e inserire ossidi tra gli strati di grafite per preparare l'ossido di grafite. Quindi, il reagente viene lavato con acqua e il solido lavato viene essiccato a bassa temperatura per preparare la polvere di ossido di grafite. L'ossido di grafene è stato preparato pelando la polvere di ossido di grafite mediante peeling fisico ed espansione ad alta temperatura. Infine, l'ossido di grafene è stato ridotto con metodo chimico per ottenere grafene (RGO). Questo metodo è semplice da utilizzare, con un alto rendimento, ma una bassa qualità del prodotto [13]. Il metodo di riduzione dell'ossidazione utilizza acidi forti come l'acido solforico e l'acido nitrico, che è pericoloso e richiede molta acqua per la pulizia, il che porta un grande inquinamento ambientale.

Il grafene preparato con il metodo redox contiene gruppi funzionali ricchi di ossigeno ed è facile da modificare. Tuttavia, quando si riduce l'ossido di grafene, è difficile controllare il contenuto di ossigeno del grafene dopo la riduzione e l'ossido di grafene sarà continuamente ridotto sotto l'influenza del sole, l'alta temperatura nel carrello e altri fattori esterni, quindi la qualità dei prodotti in grafene prodotto con il metodo redox è spesso incoerente da lotto a lotto, il che rende difficile il controllo della qualità.
Al momento, molte persone confondono i concetti di ossido di grafite, ossido di grafene e ossido di grafene ridotto. L'ossido di grafite è marrone ed è un polimero di grafite e ossido. L'ossido di grafene è un prodotto ottenuto pelando l'ossido di grafite in un singolo strato, un doppio strato o uno strato oligo e contiene un gran numero di gruppi contenenti ossigeno, quindi l'ossido di grafene è non conduttivo e ha proprietà attive, che si ridurranno continuamente e rilascia gas come anidride solforosa durante l'uso, specialmente durante la lavorazione del materiale ad alta temperatura. Il prodotto dopo aver ridotto l'ossido di grafene può essere chiamato grafene (ossido di grafene ridotto).

3. (carburo di silicio) metodo epitassiale SiC
Il metodo epitassiale SiC consiste nel sublimare gli atomi di silicio lontano dai materiali e ricostruire gli atomi di C rimanenti mediante autoassemblaggio in un ambiente ad altissimo vuoto e ad alta temperatura, ottenendo così grafene a base di substrato SiC. Il grafene di alta qualità può essere ottenuto con questo metodo, ma questo metodo richiede apparecchiature più elevate.


Tempo post: Jan-25-2021