1, metoda mehaničkog skidanja
Metoda mehaničkog skidanja je metoda za dobivanje grafenskih tankoslojnih materijala korištenjem trenja i relativnog gibanja između objekata i grafena. Metoda je jednostavna za rukovanje, a dobiveni grafen obično zadržava potpunu kristalnu strukturu. Godine 2004. dva su britanska znanstvenika prozirnom trakom odlijepila sloj po sloj prirodnog grafita kako bi dobili grafen, koji je također klasificiran kao metoda mehaničkog skidanja. Nekad se smatralo da je ova metoda neučinkovita i nesposobna za masovnu proizvodnju.
Posljednjih godina industrija je napravila mnogo inovacija u istraživanju i razvoju u proizvodnim metodama grafena. Trenutačno je nekoliko tvrtki u Xiamenu, Guangdongu i drugim pokrajinama i gradovima prevladalo proizvodno usko grlo jeftine velike pripreme grafena, koristeći mehaničku metodu skidanja za industrijsku proizvodnju grafena niske cijene i visoke kvalitete.
2. Redoks metoda
Oksidacijsko-redukcijska metoda je oksidacija prirodnog grafita upotrebom kemijskih reagensa kao što su sumporna kiselina i dušična kiselina i oksidansi kao što su kalijev permanganat i vodikov peroksid, povećanje razmaka između slojeva grafita i umetanje oksida između slojeva grafita za pripremu grafitnog oksida. Zatim se reaktant ispere vodom, a isprana krutina se suši na niskoj temperaturi da se dobije prah grafit oksida. Grafen oksid je pripremljen ljuštenjem praha grafit oksida fizičkim ljuštenjem i visokotemperaturnom ekspanzijom. Konačno, grafen oksid je reduciran kemijskom metodom kako bi se dobio grafen (RGO). Ova metoda je jednostavna za rukovanje, s visokim prinosom, ali niskom kvalitetom proizvoda [13]. Oksidacijsko-redukcijska metoda koristi jake kiseline kao što su sumporna i dušična kiselina, što je opasno i zahtijeva puno vode za čišćenje, što dovodi do velikog zagađenja okoliša.
Grafen pripremljen redoks metodom sadrži bogate funkcionalne skupine koje sadrže kisik i lako se modificira. Međutim, kada se reducira grafen oksid, teško je kontrolirati sadržaj kisika u grafenu nakon redukcije, a grafen oksid će se kontinuirano reducirati pod utjecajem sunca, visoke temperature u kolicima i drugih vanjskih čimbenika, tako da kvaliteta grafenskih proizvoda proizveden redoks metodom često je nedosljedan od serije do serije, što otežava kontrolu kvalitete.
Trenutno mnogi ljudi brkaju pojmove grafit oksid, grafen oksid i reducirani grafen oksid. Grafit oksid je smeđe boje i polimer je grafita i oksida. Grafen oksid je proizvod dobiven ljuštenjem grafit oksida na jedan sloj, dvosloj ili oligo sloj, a sadrži veliki broj skupina koje sadrže kisik, tako da je grafen oksid neprovodljiv i ima aktivna svojstva, što će kontinuirano smanjiti i oslobađaju plinove kao što je sumporov dioksid tijekom upotrebe, posebno tijekom obrade materijala na visokim temperaturama. Proizvod nakon redukcije grafen oksida može se nazvati grafen (reducirani grafen oksid).
3. (silicijev karbid) SiC epitaksijalna metoda
SiC epitaksijalna metoda je sublimacija atoma silicija dalje od materijala i rekonstrukcija preostalih C atoma samosastavljanjem u okruženju ultra visokog vakuuma i visoke temperature, čime se dobiva grafen na bazi SiC supstrata. Ovom se metodom može dobiti grafen visoke kvalitete, ali ova metoda zahtijeva veću opremu.
Vrijeme objave: 25. siječnja 2021