Karbonaj filmoj kiel grafeno estas tre malpezaj sed tre fortikaj materialoj kun bonega aplika potencialo, sed povas esti malfacile fabriki, kutime postulas multan laborforton kaj tempopostulajn strategiojn, kaj la metodoj estas multekostaj kaj ne ekologie sanaj.
Kun la produktado de granda kvanto da grafeno, por superi la malfacilaĵojn renkontitajn en la efektivigo de nunaj ekstraktaj metodoj, esploristoj ĉe la Universitato Ben Gurion de la Negevo en Israelo evoluigis "verdan" grafenan ekstraktan metodon, kiu povas esti aplikita al vasta gamo da kampoj, inkluzive de optiko, elektroniko, ekologio kaj bioteknologio.
Esploristoj uzis mekanikan disperson por ekstrakti grafenon el la natura mineralo striolito. Ili trovis, ke la mineralo hipofilito montras bonajn perspektivojn por produkti grafenon kaj grafeno-similajn substancojn je industria skalo.
La karbona enhavo de hipomibolo povas esti malsama. Laŭ la karbona enhavo, hipomibolo povas havi malsamajn aplikopotencialojn. Iuj tipoj povas esti uzataj pro siaj katalizaj ecoj, dum aliaj tipoj havas baktericidajn ecojn.
La strukturaj karakterizaĵoj de hipopirokseno determinas ilian aplikon en la oksidiĝo-redukta procezo, kaj ĝi ankaŭ povas esti uzata por altforna produktado kaj fero-aloja produktado de gisita (alta silicio) gisfero.
Pro siaj fizikaj kaj mekanikaj ecoj, volumena denseco, bona forto kaj eluziĝrezisto, hipofilito ankaŭ havas la kapablon adsorbi diversajn organikajn substancojn, do ĝi povas esti efektive uzata kiel filtrilo. Ĝi ankaŭ montris la kapablon forigi liberajn radikalajn partiklojn, kiuj povas polui akvofontojn.
La hipopirokseno montras la kapablon desinfekti kaj purigi akvon de bakterioj, sporoj, simplaj mikroorganismoj kaj bluverdaj algoj. Pro siaj altaj katalizaj kaj reduktaj ecoj, magnezio ofte estas uzata kiel adsorbanto por traktado de akvopurigado.
(a) Pligrandigo de 13500 kaj (b) TEM-bildo de la disigita hipofilita specimeno kun pligrandigo de 35000. (c) Raman-spektro de la traktita hipofilito kaj (d) XPS-spektro de la karbonlinio en la hipofilita spektro.
Grafena ekstraktado
Por prepari la rokojn por grafena ekstraktado, la du uzis skanan elektronan mikroskopon (SEM) por ekzameni la pezmetalajn malpuraĵojn kaj porecon en la specimenoj. Ili ankaŭ aplikis aliajn laboratoriometodojn por kontroli la ĝeneralan strukturan konsiston kaj la ĉeeston de aliaj mineraloj en la hipomfibolo.
Post kiam la specimenanalizo kaj preparado estis kompletigitaj, la esploristoj povis ekstrakti grafenon el la diorito post meĥanike prilaborado de la specimeno el Karelio uzante ciferecan ultrasonan purigilon.
Ĉar granda nombro da specimenoj povas esti prilaborita per ĉi tiu metodo, ne ekzistas risko de sekundara poluado, kaj postaj specimenaj prilabormetodoj ne estas necesaj.
Ĉar la eksterordinaraj ecoj de grafeno estas vaste konataj en la pli vasta scienca esplorkomunumo, multaj produktad- kaj sintezmetodoj estis evoluigitaj. Tamen, multaj el ĉi tiuj metodoj estas aŭ plurpaŝaj procezoj aŭ postulas la uzon de kemiaĵoj kaj fortaj oksidigaj kaj reduktaj agentoj.
Kvankam grafeno kaj aliaj karbonaj filmoj montris grandan aplikan potencialon kaj atingis relativan sukceson en esplorado kaj disvolvado, la procezoj uzantaj ĉi tiujn materialojn ankoraŭ estas sub disvolvado. Parto de la defio estas igi grafenan ekstraktadon kostefika, kio signifas, ke trovi la ĝustan dispersteknologion estas la ŝlosilo.
Ĉi tiu dispersa aŭ sinteza metodo estas peniga kaj ekologie neamika, kaj la forto de ĉi tiuj teknologioj ankaŭ povas kaŭzi difektojn en la produktita grafeno, tiel reduktante la atendatan bonegan kvaliton de grafeno.
La apliko de ultrasonaj purigiloj en grafena sintezo forigas la riskojn kaj kostojn asociitajn kun plurpaŝaj kaj kemiaj metodoj. Apliko de ĉi tiu metodo al la natura mineralo hipofilito pavimis la vojon por nova ekologie amika maniero produkti grafenon.
Afiŝtempo: 4-a de novembro 2021
