Filem karbon seperti graphene adalah bahan yang sangat ringan tetapi sangat kuat dengan potensi aplikasi yang sangat baik, tetapi mungkin sukar untuk dihasilkan, biasanya memerlukan banyak tenaga kerja dan strategi yang memakan masa, dan kaedahnya mahal dan tidak mesra alam.
Dengan penghasilan sejumlah besar graphene, untuk mengatasi kesukaran yang dihadapi dalam melaksanakan kaedah pengekstrakan semasa, penyelidik di Ben Gurion University of the Negev di Israel telah membangunkan kaedah pengekstrakan graphene "hijau" yang boleh digunakan untuk Julat yang luas. bidang, termasuk optik, elektronik, ekologi dan bioteknologi.
Penyelidik menggunakan penyebaran mekanikal untuk mengekstrak graphene daripada striolit mineral semula jadi.Mereka mendapati bahawa mineral hypophyllite menunjukkan prospek yang baik dalam menghasilkan graphene skala industri dan bahan seperti graphene.
Kandungan karbon hipofibol mungkin berbeza.Mengikut kandungan karbon, hypomphibole boleh mempunyai potensi aplikasi yang berbeza.Sesetengah jenis boleh digunakan untuk sifat pemangkinnya, manakala jenis lain mempunyai sifat bakteria.
Ciri-ciri struktur hypopyroxene menentukan penggunaannya dalam proses pengurangan pengoksidaan, dan ia juga boleh digunakan untuk pengeluaran relau letupan dan pengeluaran ferroaloi besi tuang (silikon tinggi).
Oleh kerana sifat fizikal dan mekanikalnya, ketumpatan pukal, kekuatan yang baik dan rintangan haus, hypophyllite juga mempunyai keupayaan untuk menyerap pelbagai bahan organik, jadi ia sebenarnya boleh digunakan sebagai bahan penapis.Ia juga menunjukkan keupayaan untuk menghapuskan zarah radikal bebas yang boleh mencemari sumber air.
Hypyroxene menunjukkan keupayaan untuk membasmi kuman dan membersihkan air daripada bakteria, spora, mikroorganisma ringkas dan alga biru-hijau.Oleh kerana sifat pemangkin dan pengurangannya yang tinggi, magnesia sering digunakan sebagai penjerap untuk rawatan air sisa.
(a) Pembesaran X13500 dan (b) imej TEM pembesaran X35000 bagi sampel hipofilit yang tersebar.(c) Spektrum Raman bagi hipofilit yang dirawat dan (d) spektrum XPS bagi garis karbon dalam spektrum hipofilit
Pengekstrakan graphene
Untuk menyediakan batuan untuk pengekstrakan graphene, kedua-duanya menggunakan mikroskop elektron pengimbasan (SEM) untuk memeriksa kekotoran logam berat dan keliangan dalam sampel.Mereka juga menggunakan kaedah makmal lain untuk memeriksa komposisi struktur am dan kehadiran mineral lain dalam hipofibol.
Selepas analisis dan penyediaan sampel selesai, para penyelidik dapat mengekstrak graphene daripada diorit selepas memproses sampel secara mekanikal dari Karelia menggunakan pembersih ultrasonik digital.
Oleh kerana sejumlah besar sampel boleh diproses menggunakan kaedah ini, tiada risiko pencemaran sekunder, dan kaedah pemprosesan sampel berikutnya tidak diperlukan.
Oleh kerana sifat luar biasa graphene telah diketahui secara meluas dalam komuniti penyelidikan saintifik yang lebih luas, banyak kaedah pengeluaran dan sintesis telah dibangunkan.Walau bagaimanapun, kebanyakan kaedah ini adalah sama ada proses berbilang langkah atau memerlukan penggunaan bahan kimia dan agen pengoksidaan dan pengurangan yang kuat.
Walaupun graphene dan filem karbon lain telah menunjukkan potensi aplikasi yang hebat dan mencapai kejayaan R&D relatif, proses menggunakan bahan ini masih dalam pembangunan.Sebahagian daripada cabaran adalah untuk menjadikan pengekstrakan graphene menjimatkan kos, yang bermaksud bahawa mencari teknologi penyebaran yang betul adalah kuncinya.
Kaedah penyebaran atau sintesis ini susah payah dan tidak mesra alam, dan kekuatan teknologi ini juga boleh menyebabkan kecacatan pada graphene yang dihasilkan, dengan itu mengurangkan kualiti graphene yang diharapkan.
Penggunaan pembersih ultrasonik dalam sintesis graphene menghapuskan risiko dan kos yang berkaitan dengan kaedah berbilang langkah dan kimia.Menggunakan kaedah ini pada hipofilit mineral semula jadi membuka jalan kepada cara baru yang mesra alam untuk menghasilkan graphene.
Masa siaran: Nov-04-2021