Süsinikkiled, nagu grafeen, on väga kerged, kuid väga tugevad materjalid, millel on suurepärane kasutuspotentsiaal, kuid neid võib olla raske valmistada, need nõuavad tavaliselt palju tööjõudu ja aeganõudvaid strateegiaid ning meetodid on kallid ega ole keskkonnasõbralikud.
Suure koguse grafeeni tootmisel, et ületada praeguste ekstraheerimismeetodite rakendamisel tekkinud raskusi, on Iisraeli Negevi Ben Gurioni ülikooli teadlased välja töötanud "rohelise" grafeeni ekstraheerimise meetodi, mida saab rakendada paljudele. valdkondades, sealhulgas optika, elektroonika, ökoloogia ja biotehnoloogia.
Teadlased kasutasid looduslikust mineraalsest strioliidist grafeeni ekstraheerimiseks mehaanilist dispersiooni.Nad leidsid, et mineraalsel hüpofülliidil on head väljavaated tööstusliku grafeeni ja grafeenitaoliste ainete tootmisel.
Hüpomfibooli süsinikusisaldus võib olla erinev.Sõltuvalt süsinikusisaldusest võib hüpomfiboolil olla erinev kasutuspotentsiaal.Mõnda tüüpi võib kasutada nende katalüütiliste omaduste tõttu, samas kui teistel tüüpidel on bakteritsiidsed omadused.
Hüpopürokseeni struktuursed omadused määravad ära nende kasutamise oksüdatsiooni-redutseerimise protsessis ning seda saab kasutada ka kõrgahjude tootmiseks ja malmi (kõrge ränisisaldusega) malmi ferrosulami tootmiseks.
Oma füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste, puistetiheduse, hea tugevuse ja kulumiskindluse tõttu on hüpofülliidil ka võime adsorbeerida mitmesuguseid orgaanilisi aineid, mistõttu saab seda reaalselt kasutada filtrimaterjalina.Samuti näitas see võimet kõrvaldada vabade radikaalide osakesed, mis võivad veeallikaid saastada.
Hüpopürokseen näitab võimet desinfitseerida ja puhastada vett bakteritest, eostest, lihtsatest mikroorganismidest ja sinivetikatest.Kõrgete katalüütiliste ja redutseerivate omaduste tõttu kasutatakse magneesiumi sageli reoveepuhastuse adsorbendina.
(a) X13500 suurendusega ja (b) X35000 suurendusega hajutatud hüpofülliidi proovi TEM-pilt.(c) töödeldud hüpofülliidi Ramani spekter ja (d) hüpofülliidi spektri süsinikujoone XPS-spekter
Grafeeni ekstraheerimine
Kivimite ettevalmistamiseks grafeeni ekstraheerimiseks kasutasid nad skaneerivat elektronmikroskoopi (SEM), et uurida proovide raskmetallide lisandeid ja poorsust.Nad rakendasid ka muid laborimeetodeid, et kontrollida hüpomfibooli üldist struktuurset koostist ja teiste mineraalide olemasolu.
Pärast proovi analüüsi ja ettevalmistamise lõpetamist suutsid teadlased pärast Karjalast pärit proovi mehaanilist töötlemist digitaalse ultrahelipuhastiga dioriidist eraldada grafeeni.
Kuna selle meetodi abil saab töödelda suurt hulka proove, puudub sekundaarse saastumise oht ja järgnevad proovitöötlusmeetodid pole vajalikud.
Kuna grafeeni erakordsed omadused on laiemas teadusringkonnas laialt tuntud, on välja töötatud palju tootmis- ja sünteesimeetodeid.Paljud neist meetoditest on aga kas mitmeastmelised protsessid või nõuavad kemikaalide ning tugevate oksüdeerivate ja redutseerivate ainete kasutamist.
Kuigi grafeen ja muud süsinikkiled on näidanud suurt rakenduspotentsiaali ja saavutanud suhtelist teadus- ja arendustegevuse edu, on neid materjale kasutavad protsessid endiselt väljatöötamisel.Osa väljakutsest on muuta grafeeni ekstraheerimine kulutõhusaks, mis tähendab, et võti on õige dispersioonitehnoloogia leidmine.
See dispersiooni- või sünteesimeetod on töömahukas ja keskkonnavaenulik ning nende tehnoloogiate tugevus võib põhjustada ka toodetavas grafeenis defekte, vähendades seeläbi grafeeni eeldatavat suurepärast kvaliteeti.
Ultrahelipuhastusvahendite kasutamine grafeeni sünteesis välistab mitmeastmeliste ja keemiliste meetoditega seotud riskid ja kulud.Selle meetodi rakendamine looduslikule mineraalsele hüpofülliidile sillutas teed uuele keskkonnasõbralikule grafeeni tootmise viisile.
Postitusaeg: 04.11.2021