Kolfilmer som grafen är mycket lätta men mycket starka material med utmärkt användningspotential, men kan vara svåra att tillverka, kräver vanligtvis mycket arbetskraft och tidskrävande strategier, och metoderna är dyra och inte miljövänliga.
Med produktionen av en stor mängd grafen har forskare vid Ben Gurion University of the Negev i Israel utvecklat en "grön" grafenextraktionsmetod som kan tillämpas på ett brett spektrum, för att övervinna svårigheterna med att implementera nuvarande extraktionsmetoder. av områden, inklusive optik, elektronik, ekologi och bioteknik.
Forskare använde mekanisk dispersion för att extrahera grafen från det naturliga mineralet striolit.De fann att mineralet hypofyllit visar goda möjligheter att producera grafen i industriell skala och grafenliknande ämnen.
Kolhalten i hypomphibol kan vara annorlunda.Beroende på kolhalten kan hypomphibol ha olika applikationspotentialer.Vissa typer kan användas för sina katalytiska egenskaper, medan andra typer har bakteriedödande egenskaper.
De strukturella egenskaperna hos hypopyroxen bestämmer deras användning i oxidations-reduktionsprocessen, och den kan också användas för masugnsproduktion och ferrolegeringsframställning av gjutjärn (hög kiselhalt).
På grund av dess fysikaliska och mekaniska egenskaper, bulkdensitet, god hållfasthet och slitstyrka har hypofyllit också förmågan att adsorbera en mängd olika organiska ämnen, så den kan faktiskt användas som ett filtermaterial.Det visade också förmågan att eliminera fria radikalpartiklar som kan förorena vattenkällor.
Hypopyroxenet visar förmågan att desinficera och rena vatten från bakterier, sporer, enkla mikroorganismer och blågröna alger.På grund av dess höga katalytiska och reducerande egenskaper används magnesia ofta som adsorbent för rening av avloppsvatten.
(a) X13500 förstoring och (b) X35000 förstoring TEM-bild av det dispergerade hypofyllitprovet.(c) Ramanspektrum för den behandlade hypofylliten och (d) XPS-spektrum för kollinjen i hypofyllitspektrat
Grafenextraktion
För att förbereda stenarna för grafenextraktion använde de två ett svepelektronmikroskop (SEM) för att undersöka tungmetallföroreningarna och porositeten i proverna.De tillämpade också andra laboratoriemetoder för att kontrollera den allmänna strukturella sammansättningen och förekomsten av andra mineraler i hypomphibolen.
Efter att provanalysen och förberedelserna avslutats kunde forskarna extrahera grafen från dioriten efter att ha bearbetat provet från Karelen mekaniskt med en digital ultraljudsrengörare.
Eftersom ett stort antal prover kan bearbetas med denna metod finns det ingen risk för sekundär kontaminering, och efterföljande provbearbetningsmetoder krävs inte.
Sedan de extraordinära egenskaperna hos grafen har varit allmänt kända i det bredare vetenskapliga forskarsamhället, har många produktions- och syntesmetoder utvecklats.Men många av dessa metoder är antingen flerstegsprocesser eller kräver användning av kemikalier och starka oxiderande och reduktionsmedel.
Även om grafen och andra kolfilmer har visat stor tillämpningspotential och uppnått relativ FoU-framgång, är processerna som använder dessa material fortfarande under utveckling.En del av utmaningen är att göra grafenutvinning kostnadseffektiv, vilket innebär att det är nyckeln att hitta rätt spridningsteknik.
Denna spridnings- eller syntesmetod är mödosam och miljöovänlig, och styrkan hos dessa teknologier kan också orsaka defekter i den producerade grafenen, och därigenom minska den förväntade utmärkta kvaliteten på grafen.
Användningen av ultraljudsrengörare i grafensyntes eliminerar riskerna och kostnaderna förknippade med flerstegs- och kemiska metoder.Att tillämpa denna metod på det naturliga mineralet hypofyllit banade vägen för ett nytt miljövänligt sätt att framställa grafen.
Posttid: 2021-november