Плёнкаҳои карбонӣ, ба монанди графен, маводҳои хеле сабук, вале хеле мустаҳкам бо иқтидори аълои татбиқ мебошанд, аммо истеҳсолашон душвор буда, одатан қувваи кории зиёд ва стратегияҳои вақтталабро талаб мекунад ва усулҳо гарон ва аз ҷиҳати экологӣ тоза нестанд.
Бо истеҳсоли миқдори зиёди графен, барои бартараф кардани мушкилоте, ки ҳангоми татбиқи усулҳои истихроҷи кунунӣ ба миён меоянд, муҳаққиқони Донишгоҳи Бен Гуриони Негев дар Исроил усули "сабз"-и истихроҷи графенро таҳия карданд, ки онро дар доираи васеи соҳаҳо, аз ҷумла оптика, электроника, экология ва биотехнология татбиқ кардан мумкин аст.
Муҳаққиқон барои истихроҷи графен аз минерали табиии стриолит аз дисперсияи механикӣ истифода бурданд. Онҳо муайян карданд, ки минерали гипофиллит дар истеҳсоли графен ва моддаҳои монанд ба графен дар миқёси саноатӣ дурнамои хуб дорад.
Миқдори карбони гипомфибол метавонад гуногун бошад. Вобаста ба миқдори карбон, гипомфибол метавонад потенсиалҳои гуногуни татбиқӣ дошта бошад. Баъзе намудҳоро аз сабаби хосиятҳои каталитикии худ истифода бурдан мумкин аст, дар ҳоле ки дигар намудҳо хосиятҳои бактерицидӣ доранд.
Хусусиятҳои сохтории гипопироксен истифодаи онҳоро дар раванди оксидшавӣ-барқароршавӣ муайян мекунанд ва онро инчунин барои истеҳсоли кӯраи домнагӣ ва истеҳсоли феррохӯлаи оҳани рехтагарӣ (бо кремнийи баланд) истифода бурдан мумкин аст.
Аз сабаби хосиятҳои физикӣ ва механикӣ, зичии ҳаҷмӣ, мустаҳкамии хуб ва муқовимати фарсудашавӣ, гипофиллит инчунин қобилияти адсорбсияи моддаҳои гуногуни органикиро дорад, аз ин рӯ онро воқеан ҳамчун маводи филтр истифода бурдан мумкин аст. Он инчунин қобилияти нест кардани зарраҳои радикалии озодро, ки метавонанд манбаъҳои обро олуда кунанд, нишон дод.
Гипироксен қобилияти безараргардонӣ ва тоза кардани обро аз бактерияҳо, спораҳо, микроорганизмҳои оддӣ ва обсабзҳои кабуд-сабз нишон медиҳад. Аз сабаби хосиятҳои баланди каталитикӣ ва барқароркунандааш, магнезия аксар вақт ҳамчун адсорбент барои тоза кардани обҳои партов истифода мешавад.
(а) бузургкунии X13500 ва (б) тасвири TEM-и намунаи гипофиллитҳои пароканда бо бузургкунии X35000. (в) Спектри Рамани гипофиллитҳои коркардшуда ва (г) Спектри XPS-и хати карбон дар спектри гипофиллит
Истихроҷи графен
Барои омода кардани сангҳо барои истихроҷи графен, ин ду нафар аз микроскопи электронии сканеркунанда (SEM) истифода бурданд, то ифлосӣ ва сӯрохии металлҳои вазнинро дар намунаҳо тафтиш кунанд. Онҳо инчунин усулҳои дигари лабораториро барои санҷиши таркиби умумии сохторӣ ва мавҷудияти дигар маъданҳо дар гипомфибол истифода бурданд.
Пас аз анҷоми таҳлил ва омодасозии намуна, муҳаққиқон тавонистанд графенро аз диорит пас аз коркарди механикии намуна аз Карелия бо истифода аз тозакунандаи рақамии ултрасадоӣ истихроҷ кунанд.
Азбаски шумораи зиёди намунаҳоро бо истифода аз ин усул коркард кардан мумкин аст, хатари ифлосшавии дуюмдараҷа вуҷуд надорад ва усулҳои минбаъдаи коркарди намуна талаб карда намешаванд.
Азбаски хосиятҳои ғайриоддии графен дар ҷомеаи васеи тадқиқоти илмӣ ба таври васеъ маълуманд, бисёр усулҳои истеҳсол ва синтез таҳия шудаанд. Аммо, бисёре аз ин усулҳо ё равандҳои бисёрмарҳилаӣ мебошанд ё истифодаи моддаҳои кимиёвӣ ва агентҳои қавии оксидкунанда ва барқароркунандаро талаб мекунанд.
Гарчанде ки графен ва дигар плёнкаҳои карбон имкониятҳои бузурги татбиқро нишон дода, ба муваффақияти нисбии тадқиқот ва рушд ноил шудаанд, равандҳое, ки ин маводҳоро истифода мебаранд, ҳанӯз дар ҳоли таҳия қарор доранд. Як қисми мушкилот дар он аст, ки истихроҷи графенро аз ҷиҳати хароҷот самаранок гардонед, ки маънои онро дорад, ки ёфтани технологияи дурусти парокандагӣ калиди асосӣ аст.
Ин усули парокандагӣ ё синтез заҳматталаб ва барои муҳити зист безарар аст ва қувваи ин технологияҳо инчунин метавонад боиси нуқсонҳо дар графени истеҳсолшуда гардад ва бо ин васила сифати аълои интизории графенро коҳиш диҳад.
Истифодаи тозакунандаҳои ултрасадоӣ дар синтези графен хатарҳо ва хароҷоти марбут ба усулҳои бисёрмарҳилаӣ ва кимиёвиро аз байн мебарад. Истифодаи ин усул ба гипофиллит минерали табиӣ роҳро барои роҳи нави аз ҷиҳати экологӣ тозаи истеҳсоли графен ҳамвор кард.
Вақти нашр: 04 ноябри соли 2021
