Јаглеродните филмови како што е графенот се многу лесни, но многу цврсти материјали со одличен потенцијал за примена, но може да бидат тешки за производство, обично бараат многу работна сила и стратегии што одземаат многу време, а методите се скапи и не се еколошки.
Со производството на голема количина графен, со цел да се надминат тешкотиите со кои се соочуваат при имплементацијата на тековните методи на екстракција, истражувачите на Универзитетот „Бен Гурион“ во Негев во Израел развија „зелен“ метод на екстракција на графен кој може да се примени во широк спектар на области, вклучувајќи оптика, електроника, екологија и биотехнологија.
Истражувачите користеле механичка дисперзија за да го екстрахираат графенот од природниот минерал стриолит. Тие откриле дека минералот хипофилит покажува добри перспективи за производство на графен и супстанции слични на графен на индустриски размер.
Содржината на јаглерод во хипомиболот може да биде различна. Според содржината на јаглерод, хипомиболот може да има различен потенцијал за примена. Некои видови може да се користат поради нивните каталитички својства, додека други видови имаат бактерицидни својства.
Структурните карактеристики на хипопироксенот ја одредуваат нивната примена во процесот на оксидациско-редукција, а може да се користи и за производство на високи печки и производство на феролегури од леано (високосилициумско) леано железо.
Поради своите физички и механички својства, густина на волуменот, добрата цврстина и отпорноста на абење, хипофилитот има и способност да адсорбира различни органски супстанции, па затоа може да се користи како материјал за филтрирање. Исто така, покажа способност да ги елиминира честичките од слободни радикали кои можат да ги контаминираат изворите на вода.
Хипопироксенот покажува способност за дезинфекција и прочистување на водата од бактерии, спори, едноставни микроорганизми и сино-зелени алги. Поради своите високи каталитички и редуктивни својства, магнезиумот често се користи како адсорбент за третман на отпадни води.
(a) зголемување X13500 и (b) TEM слика со зголемување X35000 на дисперзираниот примерок од хипофилит. (c) Раманов спектар на третираниот хипофилит и (d) XPS спектар на јаглеродната линија во спектарот на хипофилит
Екстракција на графен
За да ги подготват карпите за екстракција на графен, двајцата користеле скенирачки електронски микроскоп (SEM) за да ги испитаат нечистотиите од тешки метали и порозноста во примероците. Тие, исто така, примениле и други лабораториски методи за да го проверат општиот структурен состав и присуството на други минерали во хипомиболот.
Откако беше завршена анализата и подготовката на примерокот, истражувачите беа во можност да го извлечат графенот од диоритот по механичка обработка на примерокот од Карелија со помош на дигитален ултразвучен чистач.
Бидејќи голем број примероци може да се обработат со овој метод, не постои ризик од секундарна контаминација и не се потребни последователни методи за обработка на примероците.
Бидејќи извонредните својства на графенот се широко познати во пошироката научно-истражувачка заедница, развиени се многу методи на производство и синтеза. Сепак, многу од овие методи се или повеќечекорни процеси или бараат употреба на хемикалии и силни оксидирачки и редуктивни агенси.
Иако графенот и другите јаглеродни филмови покажаа голем потенцијал за примена и постигнаа релативен успех во истражувањето и развојот, процесите што ги користат овие материјали сè уште се во развој. Дел од предизвикот е екстракцијата на графен да биде исплатлива, што значи дека наоѓањето на вистинската технологија за дисперзија е клучно.
Овој метод на дисперзија или синтеза е макотрпен и еколошки неприфатлив, а јачината на овие технологии може да предизвика дефекти и кај произведениот графен, со што се намалува очекуваниот одличен квалитет на графенот.
Примената на ултразвучни средства за чистење во синтезата на графен ги елиминира ризиците и трошоците поврзани со повеќестепените и хемиските методи. Примената на овој метод на природниот минерал хипофилит го отвори патот за нов еколошки начин на производство на графен.
Време на објавување: 04.11.2021
