Grafén előállítási módszer

1, mechanikus csupaszítási módszer
A mechanikus sztrippelési módszer grafén vékonyrétegű anyagok előállítására szolgáló módszer a tárgyak és a grafén közötti súrlódás és relatív mozgás felhasználásával. Az eljárás egyszerűen kezelhető, és a kapott grafén általában megőrzi teljes kristályszerkezetét. 2004-ben két brit tudós átlátszó szalagot használt a természetes grafit rétegről rétegre történő lefejtésére, így grafént nyert, amelyet szintén a mechanikus lehúzási módszernek minősítettek. Ezt a módszert egykor nem hatékonynak és tömeggyártásra alkalmatlannak tartották.
Az elmúlt években az ipar számos kutatási és fejlesztési innovációt hajtott végre a grafén előállítási módszereiben. Jelenleg Xiamenben, Guangdongban és más tartományokban és városokban számos vállalat leküzdötte a grafén alacsony költségű, nagyszabású előállításának gyártási szűk keresztmetszetét, mechanikus sztrippelési módszerrel iparilag alacsony költségű és jó minőségű grafén előállítására.

2. Redox módszer
Az oxidációs-redukciós módszer a természetes grafit oxidációja kémiai reagensek, például kénsav és salétromsav, valamint oxidálószerek, például kálium-permanganát és hidrogén-peroxid felhasználásával, a grafitrétegek közötti távolság növelése és a grafitrétegek közötti oxidok beillesztése a GraphiteOxide előállításához. Ezután a reagenst vízzel mossuk, és a mosott szilárd anyagot alacsony hőmérsékleten szárítjuk, így grafit-oxid port kapunk. A grafén-oxidot a grafit-oxid por fizikai hámozással és magas hőmérsékletű expanziós módszerrel történő hámozásával állították elő. Végül a grafén-oxidot kémiai módszerrel redukálták, hogy grafént (RGO) kapjanak. Ez a módszer egyszerűen kezelhető, nagy kitermeléssel, de alacsony termékminőséggel [13]. Az oxidációs-redukciós módszernél erős savakat használnak, például kénsavat és salétromsavat, ami veszélyes és sok vizet igényel a tisztításhoz, ami nagy környezetszennyezéssel jár.

A redox módszerrel előállított grafén gazdag oxigéntartalmú funkciós csoportokat tartalmaz és könnyen módosítható. A grafén-oxid redukálásakor azonban nehéz szabályozni a grafén oxigéntartalmát a redukció után, és a grafén-oxid folyamatosan csökken a nap, a kocsi magas hőmérséklete és egyéb külső tényezők hatására, így a grafén termékek minősége A redox módszerrel előállított termék gyakran nem konzisztens tételenként, ami megnehezíti a minőség ellenőrzését.
Jelenleg sokan összekeverik a grafit-oxid, a grafén-oxid és a redukált grafén-oxid fogalmát. A grafit-oxid barna színű, és grafitból és oxidból álló polimer. A grafén-oxid egy olyan termék, amelyet a grafit-oxid egyrétegű, kettős rétegű vagy oligorétegű lefejtésével nyernek, és nagyszámú oxigéntartalmú csoportot tartalmaz, így a grafén-oxid nem vezetőképes és aktív tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek folyamatosan redukálják. és használat közben gázokat, például kén-dioxidot bocsátanak ki, különösen a magas hőmérsékletű anyagfeldolgozás során. A grafén-oxid redukálása után keletkezett terméket grafénnek (redukált grafén-oxid) nevezhetjük.

3. (szilícium-karbid) SiC epitaxiális módszer
A SiC epitaxiális módszer a szilícium atomok szublimálása az anyagoktól, és a maradék C atomok önszerveződésével rekonstruálható ultramagas vákuumban és magas hőmérsékletű környezetben, így SiC szubsztrát alapú grafént nyernek. Ezzel a módszerrel kiváló minőségű grafén nyerhető, de ez a módszer magasabb felszerelést igényel.