ग्राफीन उत्पादन विधि

1, यांत्रिक अलग करना विधि
मैकेनिकल स्ट्रिपिंग विधि ऑब्जेक्ट और ग्राफीन के बीच घर्षण और सापेक्ष गति का उपयोग करके ग्राफीन पतली-परत सामग्री प्राप्त करने की एक विधि है। विधि संचालित करने के लिए सरल है, और प्राप्त ग्राफीन आमतौर पर एक पूर्ण क्रिस्टल संरचना रखता है। 2004 में, दो ब्रिटिश वैज्ञानिकों ने ग्रेफीन प्राप्त करने के लिए प्राकृतिक ग्रेफाइट परत को छीलने के लिए पारदर्शी टेप का उपयोग किया, जिसे मैकेनिकल स्ट्रिपिंग विधि के रूप में भी वर्गीकृत किया गया था। इस विधि को कभी अक्षम माना जाता था और बड़े पैमाने पर उत्पादन में असमर्थ था।
हाल के वर्षों में, उद्योग ने ग्राफीन के उत्पादन के तरीकों में बहुत सारे अनुसंधान और विकास नवाचार किए हैं। वर्तमान में, ज़ियामी, ग्वांगडोंग और अन्य प्रांतों और शहरों में कई कंपनियों ने ग्रेफीन की कम लागत वाले बड़े पैमाने पर उत्पादन की अड़चन को दूर किया है, कम लागत और उच्च गुणवत्ता के साथ औद्योगिक रूप से ग्राफीन बनाने के लिए यांत्रिक स्ट्रिपिंग विधि का उपयोग किया है।

2. रिडॉक्स विधि
ऑक्सीडेशन-कमी विधि सल्फरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड जैसे रासायनिक अभिकर्मकों और पोटेशियम परमैंगनेट और हाइड्रोजन पेरोक्साइड जैसे ऑक्सीडेंट का उपयोग करके प्राकृतिक ग्रेफाइट को ऑक्सीकरण करने के लिए है, ग्रेफाइट परतों के बीच रिक्ति को बढ़ाएं, और ग्रेफाइट परतों के बीच ऑक्साइड डालें जिससे ग्रेफाइट ऑक्साइड तैयार हो सके। फिर, अभिकारक को पानी से धोया जाता है, और धुले हुए ठोस को ग्रेफाइट ऑक्साइड पाउडर तैयार करने के लिए कम तापमान पर सुखाया जाता है। भौतिक छीलने और उच्च तापमान विस्तार द्वारा ग्रेफाइट ऑक्साइड पाउडर को छीलकर ग्राफीन ऑक्साइड तैयार किया गया था। अंत में, ग्राफीन (आरजीओ) प्राप्त करने के लिए रासायनिक विधि द्वारा ग्राफीन ऑक्साइड को कम किया गया था। यह विधि उच्च उपज, लेकिन कम उत्पाद की गुणवत्ता [13] के साथ संचालित करने के लिए सरल है। ऑक्सीडेशन-रिडक्शन विधि में सल्फ्यूरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड जैसे मजबूत एसिड का उपयोग किया जाता है, जो खतरनाक है और सफाई के लिए बहुत अधिक पानी की आवश्यकता होती है, जो महान पर्यावरण प्रदूषण लाता है।

रेडॉक्स विधि द्वारा तैयार ग्राफीन में समृद्ध ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह होते हैं और संशोधित करना आसान होता है। हालांकि, जब ग्राफीन ऑक्साइड को कम करते हैं, तो कमी के बाद ग्राफीन की ऑक्सीजन सामग्री को नियंत्रित करना मुश्किल होता है, और ग्राफीन ऑक्साइड सूरज के प्रभाव में लगातार कम हो जाएगा, गाड़ी में उच्च तापमान और अन्य बाहरी कारक, इसलिए ग्राफीन उत्पादों की गुणवत्ता रेडॉक्स विधि द्वारा निर्मित अक्सर बैच से बैच तक असंगत होता है, जिससे गुणवत्ता को नियंत्रित करना मुश्किल हो जाता है।
वर्तमान में, कई लोग ग्रेफाइट ऑक्साइड, ग्राफीन ऑक्साइड और कम ग्राफीन ऑक्साइड की अवधारणाओं को भ्रमित करते हैं। ग्रेफाइट ऑक्साइड भूरा है और ग्रेफाइट और ऑक्साइड का बहुलक है। ग्रेफीन ऑक्साइड एक परत, एक डबल परत या एक ओलिगो परत को ग्रेफाइट ऑक्साइड को छीलने से प्राप्त होता है, और इसमें बड़ी संख्या में ऑक्सीजन युक्त समूह होते हैं, इसलिए ग्राफीन ऑक्साइड गैर-प्रवाहकीय होता है और इसमें सक्रिय गुण होते हैं, जो लगातार कम हो जाएंगे और उपयोग के दौरान सल्फर डाइऑक्साइड जैसी गैसों को छोड़ते हैं, विशेष रूप से उच्च तापमान सामग्री प्रसंस्करण के दौरान। ग्राफीन ऑक्साइड को कम करने के बाद के उत्पाद को ग्राफीन (कम ग्राफीन ऑक्साइड) कहा जा सकता है।

3. (सिलिकॉन कार्बाइड) SiC एपीटैक्सियल विधि
SiC एपिटेक्सियल विधि सिलिकॉन परमाणुओं को पदार्थों से दूर रखने और शेष सी परमाणुओं को अल्ट्रा-हाई वैक्यूम और उच्च तापमान वातावरण में स्व-असेंबली द्वारा पुनर्निर्माण करना है, इस प्रकार यह SiC सब्सट्रेट के आधार पर ग्राफीन प्राप्त करता है। इस विधि द्वारा उच्च गुणवत्ता वाले ग्राफीन प्राप्त किए जा सकते हैं, लेकिन इस विधि के लिए उच्च उपकरणों की आवश्यकता होती है।


पोस्ट समय: जनवरी-25-2021