1, metoda mechanického odizolování
Metoda mechanického stripování je metoda, jak získat grafenové tenkovrstvé materiály pomocí tření a relativního pohybu mezi objekty a grafenem. Metoda je jednoduchá na ovládání a získaný grafen si obvykle zachovává kompletní krystalovou strukturu. V roce 2004 dva britští vědci použili průhlednou pásku k odlupování přírodního grafitu vrstvu po vrstvě, aby získali grafen, který byl také klasifikován jako metoda mechanického odstraňování. Tato metoda byla kdysi považována za neefektivní a neschopnou sériové výroby.
V posledních letech průmysl provedl mnoho výzkumných a vývojových inovací ve výrobních metodách grafenu. V současné době několik společností v Xiamen, Guangdong a dalších provinciích a městech překonalo výrobní překážku levné přípravy grafenu ve velkém měřítku pomocí metody mechanického stripování k průmyslové výrobě grafenu s nízkou cenou a vysokou kvalitou.
2. Redoxní metoda
Oxidačně-redukční metoda spočívá v oxidaci přírodního grafitu pomocí chemických činidel, jako je kyselina sírová a kyselina dusičná, a oxidantů, jako je manganistan draselný a peroxid vodíku, zvětšení rozestupu mezi grafitovými vrstvami a vložení oxidů mezi grafitové vrstvy pro přípravu GraphiteOxide. Potom se reaktant promyje vodou a promytá pevná látka se suší při nízké teplotě, aby se připravil prášek oxidu grafitu. Oxid grafenu byl připraven loupáním prášku oxidu grafitu fyzikálním loupáním a vysokoteplotní expanzí. Nakonec byl oxid grafenu redukován chemickou metodou, aby se získal grafen (RGO). Tato metoda je jednoduchá na provoz, s vysokým výtěžkem, ale nízkou kvalitou produktu [13]. Oxidačně-redukční metoda využívá silné kyseliny, jako je kyselina sírová a kyselina dusičná, což je nebezpečné a vyžaduje hodně vody na čištění, což přináší velké znečištění životního prostředí.
Grafen připravený redoxní metodou obsahuje funkční skupiny obsahující kyslík a lze jej snadno modifikovat. Při redukci oxidu grafenu je však obtížné kontrolovat obsah kyslíku v grafenu po redukci a oxid grafenu se bude neustále snižovat pod vlivem slunce, vysoké teploty ve vozíku a dalších vnějších faktorů, takže kvalita produktů z grafenu vyrobený redoxní metodou je často nekonzistentní od šarže k šarži, což ztěžuje kontrolu kvality.
V současné době si mnoho lidí plete pojmy oxid grafitu, oxid grafenu a redukovaný oxid grafenu. Oxid grafitu je hnědý a je polymerem grafitu a oxidu. Oxid grafenu je produkt získaný odlupováním oxidu grafitu na jednu vrstvu, dvojitou vrstvu nebo oligo vrstvu a obsahuje velké množství skupin obsahujících kyslík, takže oxid grafenu je nevodivý a má aktivní vlastnosti, které neustále snižují a uvolňovat plyny, jako je oxid siřičitý během použití, zejména při vysokoteplotním zpracování materiálu. Produkt po redukci oxidu grafenu lze nazvat grafen (redukovaný oxid grafenu).
3. (karbid křemíku) SiC epitaxní metoda
SiC epitaxní metoda spočívá v sublimaci atomů křemíku od materiálů a rekonstrukci zbývajících atomů C samoskladbou v prostředí ultra vysokého vakua a vysoké teploty, čímž se získá grafen založený na substrátu SiC. Touto metodou lze získat vysoce kvalitní grafen, ale tato metoda vyžaduje vyšší vybavení.
Čas odeslání: 25. ledna 2021