Ogljikove folije, kot je grafen, so zelo lahki, a zelo močni materiali z odličnim potencialom uporabe, vendar jih je lahko težko izdelati, običajno zahtevajo veliko delovne sile in dolgotrajne strategije, metode pa so drage in okolju neprijazne.
S proizvodnjo velike količine grafena so raziskovalci na Univerzi Ben Gurion v Negevu v Izraelu razvili "zeleno" metodo ekstrakcije grafena, ki se lahko uporablja za širok spekter, da bi premagali težave pri izvajanju trenutnih metod ekstrakcije. področij, vključno z optiko, elektroniko, ekologijo in biotehnologijo.
Raziskovalci so uporabili mehansko disperzijo za pridobivanje grafena iz naravnega minerala striolita.Ugotovili so, da mineral hipofilit kaže dobre možnosti pri proizvodnji grafena in grafenu podobnih snovi v industrijskem obsegu.
Vsebnost ogljika v hipomfibolu je lahko drugačna.Glede na vsebnost ogljika ima lahko hipomfibol različne možnosti uporabe.Nekatere vrste se lahko uporabljajo zaradi njihovih katalitičnih lastnosti, medtem ko imajo druge vrste baktericidne lastnosti.
Strukturne značilnosti hipopiroksena določajo njihovo uporabo v oksidacijsko-redukcijskem procesu, uporablja pa se lahko tudi za plavžno proizvodnjo in proizvodnjo feroslitin iz litega (visokosilicijevega) litega železa.
Hipofilit ima zaradi svojih fizikalnih in mehanskih lastnosti, nasipne gostote, dobre trdnosti in odpornosti proti obrabi tudi sposobnost adsorbiranja različnih organskih snovi, zato se dejansko lahko uporablja kot filtrirni material.Prav tako je dokazal sposobnost odstranjevanja delcev prostih radikalov, ki lahko onesnažijo vodne vire.
Hipopiroksen kaže sposobnost dezinfekcije in čiščenja vode pred bakterijami, sporami, preprostimi mikroorganizmi in modrozelenimi algami.Zaradi visokih katalitičnih in redukcijskih lastnosti se magnezij pogosto uporablja kot adsorbent za čiščenje odpadne vode.
(a) Povečava X13500 in (b) TEM slika povečave X35000 razpršenega vzorca hipofilita.(c) Ramanski spekter obdelanega hipofilita in (d) XPS spekter ogljikove črte v hipofilitnem spektru
Ekstrakcija grafena
Za pripravo kamnin za ekstrakcijo grafena sta oba uporabila vrstični elektronski mikroskop (SEM), da bi pregledala nečistoče težkih kovin in poroznost v vzorcih.Uporabili so tudi druge laboratorijske metode za preverjanje splošne strukturne sestave in prisotnosti drugih mineralov v hipomfibolu.
Po končani analizi in pripravi vzorca so raziskovalci lahko ekstrahirali grafen iz diorita po mehanski obdelavi vzorca iz Karelije z uporabo digitalnega ultrazvočnega čistilca.
Ker je s to metodo mogoče obdelati veliko število vzorcev, ni nevarnosti sekundarne kontaminacije, naknadne metode obdelave vzorcev pa niso potrebne.
Ker so izjemne lastnosti grafena splošno znane v širši znanstvenoraziskovalni skupnosti, so se razvile številne proizvodne in sintezne metode.Vendar pa so mnoge od teh metod bodisi večstopenjski procesi bodisi zahtevajo uporabo kemikalij ter močnih oksidacijskih in redukcijskih sredstev.
Čeprav so grafen in druge ogljikove folije pokazale velik potencial uporabe in dosegle sorazmeren uspeh v raziskavah in razvoju, so procesi, ki uporabljajo te materiale, še v razvoju.Del izziva je narediti ekstrakcijo grafena stroškovno učinkovito, kar pomeni, da je ključno najti pravo disperzijsko tehnologijo.
Ta metoda disperzije ali sinteze je zahtevna in okolju neprijazna, moč teh tehnologij pa lahko povzroči tudi napake v proizvedenem grafenu, s čimer se zmanjša pričakovana odlična kakovost grafena.
Uporaba ultrazvočnih čistilcev pri sintezi grafena odpravlja tveganja in stroške, povezane z večstopenjskimi in kemičnimi metodami.Uporaba te metode za naravni mineral hipofilit je utrla pot za nov okolju prijazen način proizvodnje grafena.
Čas objave: Nov-04-2021