Графен сыяктуу көмүртек пленкалары абдан жеңил, бирок абдан бекем материалдар болуп саналат жана колдонуу мүмкүнчүлүгү эң сонун, бирок аларды өндүрүү кыйын болушу мүмкүн, адатта көп жумушчу күчүн жана убакытты талап кылган стратегияларды талап кылат, ал эми ыкмалар кымбат жана экологиялык жактан таза эмес.
Көп өлчөмдөгү графенди өндүрүү менен, учурдагы экстракциялоо ыкмаларын ишке ашырууда кездешкен кыйынчылыктарды жеңүү үчүн, Израилдеги Негев Бен-Гурион университетинин изилдөөчүлөрү оптика, электроника, экология жана биотехнология сыяктуу ар кандай тармактарда колдонула турган "жашыл" графенди экстракциялоо ыкмасын иштеп чыгышты.
Изилдөөчүлөр табигый минерал стриолиттен графенди бөлүп алуу үчүн механикалык дисперсияны колдонушкан. Алар гипофиллит минералы өнөр жай масштабындагы графенди жана графен сыяктуу заттарды өндүрүүдө жакшы келечектүү экенин аныкташкан.
Гипоамфиболдун көмүртек курамы ар кандай болушу мүмкүн. Көмүртектин курамына жараша гипомфибол ар кандай колдонуу потенциалына ээ болушу мүмкүн. Айрым түрлөрү каталитикалык касиеттери үчүн колдонулушу мүмкүн, ал эми башка түрлөрү бактерициддик касиетке ээ.
Гипироксендин структуралык мүнөздөмөлөрү анын кычкылдануу-калыбына келтирүү процессинде колдонулушун аныктайт жана аны домна мешинде жана чоюн (жогорку кремний) ферроэритме өндүрүшүндө да колдонсо болот.
Физикалык жана механикалык касиеттеринен, көлөмдүк тыгыздыгынан, жакшы бекемдигинен жана эскирүүгө туруктуулугунан улам, гипофиллит ар кандай органикалык заттарды адсорбциялоо жөндөмүнө ээ, ошондуктан аны чындыгында чыпкалоочу материал катары колдонсо болот. Ошондой эле ал суу булактарын булгашы мүмкүн болгон эркин радикал бөлүкчөлөрүн жок кылуу жөндөмүн көрсөттү.
Гипироксен сууну бактериялардан, споралардан, жөнөкөй микроорганизмдерден жана көк-жашыл балырлардан дезинфекциялоо жана тазалоо жөндөмүн көрсөтөт. Жогорку каталитикалык жана калыбына келтирүүчү касиеттеринен улам, магнезия көбүнчө агынды сууларды тазалоо үчүн адсорбент катары колдонулат.
(a) Дисперстик гипофиллит үлгүсүнүн X13500 чоңойтуу жана (b) X35000 чоңойтуу TEM сүрөтү. (c) Тазаланган гипофиллиттин Раман спектри жана (d) Гипофиллит спектриндеги көмүртек сызыгынын XPS спектри
Графенди бөлүп алуу
Графенди бөлүп алууга тектерди даярдоо үчүн экөө үлгүлөрдөгү оор металлдардын кошулмаларын жана кеуектүүлүгүн изилдөө үчүн сканерлөөчү электрондук микроскопту (SEM) колдонушкан. Ошондой эле, алар гипомфиболдогу жалпы структуралык курамды жана башка минералдардын бар экендигин текшерүү үчүн башка лабораториялык ыкмаларды колдонушкан.
Үлгү анализи жана даярдоо аяктагандан кийин, изилдөөчүлөр Карелиядан алынган үлгүнү санариптик ультраүн тазалагычты колдонуп механикалык жол менен иштеткенден кийин диориттен графенди бөлүп ала алышкан.
Бул ыкманы колдонуу менен көп сандагы үлгүлөрдү иштетүүгө мүмкүн болгондуктан, экинчилик булгануу коркунучу жок жана андан кийинки үлгүлөрдү иштетүү ыкмалары талап кылынбайт.
Графендин укмуштуудай касиеттери кеңири илимий изилдөө коомчулугунда кеңири белгилүү болгондуктан, көптөгөн өндүрүш жана синтез ыкмалары иштелип чыккан. Бирок, бул ыкмалардын көбү көп баскычтуу процесстер же химиялык заттарды жана күчтүү кычкылдандыруучу жана калыбына келтирүүчү агенттерди колдонууну талап кылат.
Графен жана башка көмүртек пленкалары чоң колдонуу потенциалын көрсөтүп, изилдөө жана иштеп чыгууда салыштырмалуу ийгиликтерге жетишкени менен, бул материалдарды колдонуу процесстери дагы эле иштелип чыгууда. Кыйынчылыктын бир бөлүгү графенди бөлүп алууну үнөмдүү кылуу болуп саналат, демек, туура дисперсия технологиясын табуу ачкыч болуп саналат.
Бул дисперсия же синтез ыкмасы көп эмгекти талап кылат жана экологиялык жактан зыяндуу, ал эми бул технологиялардын күчтүүлүгү өндүрүлгөн графенде кемчиликтерди жаратып, ошону менен графендин күтүлгөн эң сонун сапатын төмөндөтүшү мүмкүн.
Графен синтезинде ультраүн тазалагычтарды колдонуу көп баскычтуу жана химиялык ыкмалар менен байланышкан тобокелдиктерди жана чыгымдарды жок кылат. Бул ыкманы табигый минералдык гипофиллитке колдонуу графенди өндүрүүнүн жаңы экологиялык жактан таза жолуна жол ачты.
Жарыяланган убактысы: 2021-жылдын 4-ноябры
