Mae ffilmiau carbon fel graphene yn ysgafn iawn ond yn ddeunyddiau cryf iawn sydd â photensial cymhwyso rhagorol, ond gallant fod yn anodd eu cynhyrchu, fel arfer mae angen llawer o strategaethau gweithlu a llafurus, ac mae'r dulliau'n ddrud ac nid yn gyfeillgar i'r amgylchedd.
Gyda chynhyrchu llawer iawn o graphene, er mwyn goresgyn yr anawsterau a gafwyd wrth weithredu dulliau echdynnu cyfredol, mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Ben Gurion yn Negev yn Israel wedi datblygu dull echdynnu graphene “gwyrdd” y gellir ei gymhwyso i ystod eang o feysydd, gan gynnwys opteg, electroneg, ecoleg a bioteg.
Defnyddiodd ymchwilwyr wasgariad mecanyddol i echdynnu graphene o'r striolit mwynol naturiol. Fe wnaethant ddarganfod bod yr hypophyllite mwynol yn dangos rhagolygon da wrth gynhyrchu sylweddau graphene ar raddfa ddiwydiannol a graphene.
Gall cynnwys carbon hypomphibole fod yn wahanol. Yn ôl y cynnwys carbon, gall hypomphibole fod â photensial cymhwysiad gwahanol. Gellir defnyddio rhai mathau ar gyfer eu priodweddau catalytig, tra bod gan fathau eraill briodweddau bactericidal.
Mae nodweddion strwythurol hypopyroxene yn pennu eu cymhwysiad yn y broses lleihau ocsidiad, a gellir ei ddefnyddio hefyd ar gyfer cynhyrchu ffwrnais chwyth a chynhyrchu ferroalloy o haearn bwrw cast (silicon uchel).
Oherwydd ei briodweddau ffisegol a mecanyddol, dwysedd swmp, cryfder da a gwrthiant gwisgo, mae gan hypophyllite hefyd y gallu i adsorbio amrywiaeth o sylweddau organig, felly gellir ei ddefnyddio mewn gwirionedd fel deunydd hidlo. Dangosodd hefyd y gallu i ddileu gronynnau radical rhydd a allai halogi ffynonellau dŵr.
Mae'r hypopyroxene yn dangos y gallu i ddiheintio a phuro dŵr o facteria, sborau, micro-organebau syml ac algâu gwyrddlas. Oherwydd ei briodweddau catalytig a lleihau uchel, defnyddir magnesia yn aml fel adsorbent ar gyfer trin dŵr gwastraff.
(a) Chwyddiad x13500 a (b) Delwedd TEM chwyddhad x35000 o'r sampl hypophyllite gwasgaredig. (c) Sbectrwm Raman y hypophyllite wedi'i drin a (ch) sbectrwm XPS y llinell garbon yn y sbectrwm hypophyllite
Echdynnu graphene
I baratoi'r creigiau ar gyfer echdynnu graphene, defnyddiodd y ddau ficrosgop electron sganio (SEM) i archwilio'r amhureddau metel trwm a'r mandylledd yn y samplau. Fe wnaethant hefyd gymhwyso dulliau labordy eraill i wirio'r cyfansoddiad strwythurol cyffredinol a phresenoldeb mwynau eraill yn yr hypomphibole.
Ar ôl cwblhau dadansoddiad a pharatoi sampl, llwyddodd yr ymchwilwyr i dynnu graphene o'r diorite ar ôl prosesu'r sampl yn fecanyddol o Karelia gan ddefnyddio glanhawr ultrasonic digidol.
Gan y gellir prosesu nifer fawr o samplau gan ddefnyddio'r dull hwn, nid oes unrhyw risg o halogi eilaidd, ac nid oes angen dulliau prosesu sampl dilynol.
Ers i briodweddau rhyfeddol graphene fod yn hysbys iawn yn y gymuned ymchwil wyddonol ehangach, mae llawer o ddulliau cynhyrchu a synthesis wedi'u datblygu. Fodd bynnag, mae llawer o'r dulliau hyn naill ai'n brosesau aml-gam neu ac mae angen eu defnyddio o gemegau ac asiantau ocsideiddio a lleihau cryf.
Er bod graphene a ffilmiau carbon eraill wedi dangos potensial cymhwyso gwych ac wedi cyflawni llwyddiant Ymchwil a Datblygu cymharol, mae'r prosesau sy'n defnyddio'r deunyddiau hyn yn dal i gael eu datblygu. Rhan o'r her yw gwneud echdynnu graphene yn gost-effeithiol, sy'n golygu mai dod o hyd i'r dechnoleg gwasgariad cywir yw'r allwedd.
Mae'r dull gwasgaru neu synthesis hwn yn llafurus ac yn amgylcheddol anghyfeillgar, a gall cryfder y technolegau hyn hefyd achosi diffygion yn y graphene a gynhyrchir, a thrwy hynny leihau ansawdd rhagorol disgwyliedig graphene.
Mae cymhwyso glanhawyr ultrasonic mewn synthesis graphene yn dileu'r risgiau a'r costau sy'n gysylltiedig â dulliau aml-gam a chemegol. Fe wnaeth cymhwyso'r dull hwn i'r hypophyllite mwynol naturiol baratoi'r ffordd ar gyfer ffordd newydd sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd o gynhyrchu graphene.
Amser Post: NOV-04-2021
