Koalstoffilms lykas grafeen binne tige lichte mar tige sterke materialen mei poerbêste tapassingspotinsjeel, mar kinne lestich te meitsjen wêze, fereaskje meastentiids in soad mankrêft en tiidslinende strategyen, en de metoaden binne djoer en net miljeufreonlik.
Mei de produksje fan in grutte hoemannichte grafeen hawwe ûndersikers oan 'e Ben Gurion Universiteit fan 'e Negev yn Israel, om de swierrichheden te oerwinnen dy't ûnderfûn wurde by it ymplementearjen fan hjoeddeistige ekstraksjemetoaden, in "griene" grafeen-ekstraksjemetoade ûntwikkele dy't tapast wurde kin op in breed skala oan fjilden, ynklusyf optyk, elektroanika, ekology en biotechnology.
Undersykers brûkten meganyske dispersje om grafeen te winnen út it natuerlike mineraal striolyt. Se fûnen dat it mineraal hypofyllyt goede perspektiven sjen lit foar it produsearjen fan grafeen en grafeen-achtige stoffen op yndustriële skaal.
It koalstofgehalte fan hypomofibol kin ferskillend wêze. Neffens it koalstofgehalte kin hypomofibol ferskillende tapassingspotinsjes hawwe. Guon typen kinne brûkt wurde foar har katalytyske eigenskippen, wylst oare typen bakteriside eigenskippen hawwe.
De strukturele skaaimerken fan hypopyroxeen bepale har tapassing yn it oksidaasje-reduksjeproses, en it kin ek brûkt wurde foar de produksje fan heechovens en de produksje fan ferrolegeringen fan getten izer (heech silisium) yn getten izer.
Troch syn fysike en meganyske eigenskippen, bulkdichtheid, goede sterkte en slijtvastheid hat hypofylliet ek it fermogen om in ferskaat oan organyske stoffen te adsorbearjen, sadat it eins brûkt wurde kin as filtermateriaal. It hat ek de mooglikheid oantoand om frije radikale dieltsjes te eliminearjen dy't wetterboarnen kinne fersmoargje.
It hypopyroxeen lit sjen dat it wetter desinfisearret en suveret fan baktearjes, spoaren, ienfâldige mikroorganismen en blau-griene algen. Fanwegen syn hege katalytyske en redusearjende eigenskippen wurdt magnesia faak brûkt as in adsorbens foar ôffalwettersuvering.
(a) X13500 fergrutting en (b) X35000 fergrutting TEM-ôfbylding fan it fersprate hypofyllietmonster. (c) Raman-spektrum fan it behannele hypofylliet en (d) XPS-spektrum fan 'e koalstofline yn it hypofyllietspektrum
Grafeen-ekstraksje
Om de rotsen ta te rieden op grafeenwinning, brûkten de twa in scanning-elektronenmikroskoop (SEM) om de swiere metalen ûnreinheden en porositeit yn 'e samples te ûndersykjen. Se brûkten ek oare laboratoariummetoaden om de algemiene strukturele gearstalling en de oanwêzigens fan oare mineralen yn 'e hypomfibool te kontrolearjen.
Nei't de analyse en tarieding fan 'e stekproef foltôge wiene, koene de ûndersikers grafeen út 'e dioryt ekstrahearje nei't se it stekproef út Karelië meganysk ferwurke hiene mei in digitale ultrasone reiniger.
Om't in grut oantal samples mei dizze metoade ferwurke wurde kin, is der gjin risiko op sekundêre fersmoarging, en binne folgjende sampleferwurkingsmetoaden net nedich.
Omdat de bûtengewoane eigenskippen fan grafeen breed bekend binne yn 'e bredere wittenskiplike ûndersyksmienskip, binne in soad produksje- en syntezemetoaden ûntwikkele. In protte fan dizze metoaden binne lykwols of mearstapprosessen of fereaskje it gebrûk fan gemikaliën en sterke oksidearjende en redusearjende aginten.
Hoewol grafeen en oare koalstoffilms in grut tapassingspotinsjeel hawwe sjen litten en relatyf R&D-sukses hawwe berikt, binne de prosessen dy't dizze materialen brûke noch yn ûntwikkeling. In diel fan 'e útdaging is om grafeenwinning kosteneffektyf te meitsjen, wat betsjut dat it finen fan 'e juste ferspriedingstechnology de kaai is.
Dizze ferspriedings- of syntezemetoade is arbeidsum en miljeu-ûnfreonlik, en de sterkte fan dizze technologyen kin ek defekten feroarsaakje yn it produsearre grafeen, wêrtroch't de ferwachte poerbêste kwaliteit fan grafeen ferminderet.
De tapassing fan ultrasone reinigers yn grafeensynteze elimineert de risiko's en kosten dy't ferbûn binne mei mearstap- en gemyske metoaden. It tapassen fan dizze metoade op it natuerlike mineraal hypofylliet makke de wei frij foar in nije miljeufreonlike manier om grafeen te produsearjen.
Pleatsingstiid: 4 novimber 2021
