Les pel·lícules de carboni com el grafè són materials molt lleugers però molt forts amb un potencial d'aplicació excel·lent, però poden ser difícils de fabricar, normalment requereixen molta mà d'obra i estratègies que requereixen temps, i els mètodes són cars i no respectuosos amb el medi ambient.
Amb la producció d'una gran quantitat de grafè, per tal de superar les dificultats que es troben en la implementació dels mètodes d'extracció actuals, investigadors de la Universitat Ben Gurion del Negev a Israel han desenvolupat un mètode d'extracció de grafè "verd" que es pot aplicar a una àmplia gamma. de camps, incloent l'òptica, l'electrònica, l'ecologia i la biotecnologia.
Els investigadors van utilitzar la dispersió mecànica per extreure el grafè de l'estriolita mineral natural.Van trobar que la hipofil·lita mineral mostra bones perspectives en la producció de grafè a escala industrial i substàncies semblants al grafè.
El contingut de carboni de l'hipòmfíbol pot ser diferent.Segons el contingut de carboni, l'hipòmfíbol pot tenir diferents potencials d'aplicació.Alguns tipus es poden utilitzar per les seves propietats catalitzadores, mentre que altres tenen propietats bactericides.
Les característiques estructurals de l'hipopiroxè determinen la seva aplicació en el procés d'oxidació-reducció, i també es pot utilitzar per a la producció d'alts forns i la producció de ferroaliatges de ferro colat (alt silici).
A causa de les seves propietats físiques i mecàniques, densitat a granel, bona resistència i resistència al desgast, la hipofil·lita també té la capacitat d'adsorbir una varietat de substàncies orgàniques, de manera que es pot utilitzar com a material de filtre.També va demostrar la capacitat d'eliminar les partícules de radicals lliures que poden contaminar les fonts d'aigua.
L'hipopiroxè mostra la capacitat de desinfectar i purificar l'aigua de bacteris, espores, microorganismes simples i algues blau-verdoses.A causa de les seves altes propietats catalítiques i reductores, la magnesia s'utilitza sovint com a adsorbent per al tractament d'aigües residuals.
(a) Augment X13500 i (b) Imatge TEM d'augment X35000 de la mostra d'hipofil·lita dispersa.(c) Espectre Raman de la hipofil·lita tractada i (d) Espectre XPS de la línia de carboni a l'espectre de la hipofil·lita
Extracció de grafè
Per preparar les roques per a l'extracció de grafè, els dos van utilitzar un microscopi electrònic d'escaneig (SEM) per examinar les impureses de metalls pesants i la porositat de les mostres.També van aplicar altres mètodes de laboratori per comprovar la composició estructural general i la presència d'altres minerals a l'hipòmfíbol.
Un cop finalitzada l'anàlisi i la preparació de la mostra, els investigadors van poder extreure el grafè de la diorita després de processar mecànicament la mostra de Carèlia mitjançant un netejador d'ultrasons digital.
Com que es poden processar un gran nombre de mostres amb aquest mètode, no hi ha risc de contaminació secundària i no es requereixen mètodes de processament de mostres posteriors.
Com que les extraordinàries propietats del grafè han estat àmpliament conegudes a la comunitat de recerca científica més àmplia, s'han desenvolupat molts mètodes de producció i síntesi.Tanmateix, molts d'aquests mètodes són processos de diversos passos o requereixen l'ús de productes químics i agents oxidants i reductors forts.
Tot i que el grafè i altres pel·lícules de carboni han mostrat un gran potencial d'aplicació i han aconseguit un èxit relatiu d'R+D, els processos que utilitzen aquests materials encara estan en desenvolupament.Part del repte és fer que l'extracció de grafè sigui rendible, la qual cosa significa que trobar la tecnologia de dispersió adequada és la clau.
Aquest mètode de dispersió o síntesi és laboriós i poc respectuós amb el medi ambient, i la força d'aquestes tecnologies també pot provocar defectes en el grafè produït, reduint així l'excel·lent qualitat esperada del grafè.
L'aplicació de netejadors d'ultrasons en la síntesi de grafè elimina els riscos i els costos associats als mètodes químics i de diversos passos.L'aplicació d'aquest mètode a la hipofil·lita mineral natural va obrir el camí per a una nova manera respectuosa amb el medi ambient de produir grafè.
Hora de publicació: 04-nov-2021