As películas de carbono como o grafeno son materiais moi lixeiros pero moi resistentes cun excelente potencial de aplicación, pero poden ser difíciles de fabricar, normalmente requiren moita man de obra e estratexias que levan moito tempo, e os métodos son caros e non respectuosos co medio ambiente.
Coa produción dunha gran cantidade de grafeno, para superar as dificultades que se atopan na implementación dos métodos de extracción actuais, investigadores da Universidade Ben Gurion do Negev en Israel desenvolveron un método de extracción de grafeno "verde" que se pode aplicar a unha ampla gama. de campos, incluíndo óptica, electrónica, ecoloxía e biotecnoloxía.
Os investigadores utilizaron a dispersión mecánica para extraer grafeno do mineral natural estriolita.Descubriron que a hipofilita mineral mostra boas perspectivas para producir grafeno a escala industrial e substancias similares ao grafeno.
O contido de carbono do hiponfíbol pode ser diferente.Segundo o contido de carbono, o hiponfíbol pode ter diferentes potenciais de aplicación.Algúns tipos poden usarse polas súas propiedades catalíticas, mentres que outros teñen propiedades bactericidas.
As características estruturais do hipopiroxeno determinan a súa aplicación no proceso de oxidación-redución, e tamén se pode usar para a produción de altos fornos e a produción de ferroaliaxes de fundición (alto silicio).
Debido ás súas propiedades físicas e mecánicas, densidade aparente, boa resistencia e resistencia ao desgaste, a hipofilita tamén ten a capacidade de absorber unha variedade de substancias orgánicas, polo que se pode usar realmente como material de filtro.Tamén demostrou a capacidade de eliminar partículas de radicais libres que poden contaminar fontes de auga.
O hipopiroxeno mostra a capacidade de desinfectar e purificar a auga de bacterias, esporas, microorganismos simples e algas verdeazuladas.Debido ás súas altas propiedades catalíticas e redutores, a magnesia úsase a miúdo como adsorbente para o tratamento de augas residuais.
(a) Aumento X13500 e (b) Imaxe TEM con aumento X35000 da mostra de hipofilita dispersa.(c) Espectro Raman da hipofilita tratada e (d) Espectro XPS da liña de carbono no espectro da hipofilita
Extracción de grafeno
Para preparar as rochas para a extracción de grafeno, os dous utilizaron un microscopio electrónico de varrido (SEM) para examinar as impurezas de metais pesados e a porosidade das mostras.Tamén aplicaron outros métodos de laboratorio para comprobar a composición estrutural xeral e a presenza doutros minerais no hiponfíbol.
Despois de completar a análise e preparación da mostra, os investigadores puideron extraer grafeno da diorita despois de procesar mecánicamente a mostra de Karelia mediante un limpador de ultrasóns dixital.
Dado que se poden procesar un gran número de mostras mediante este método, non hai risco de contaminación secundaria e non se requiren métodos de procesamento de mostras posteriores.
Dado que as extraordinarias propiedades do grafeno foron amplamente coñecidas na comunidade de investigación científica máis ampla, desenvolvéronse moitos métodos de produción e síntese.Non obstante, moitos destes métodos son procesos en varios pasos ou requiren o uso de produtos químicos e fortes axentes oxidantes e reductores.
Aínda que o grafeno e outras películas de carbono mostraron un gran potencial de aplicación e acadaron un éxito relativo de I+D, os procesos que utilizan estes materiais aínda están en desenvolvemento.Parte do reto é facer que a extracción de grafeno sexa rendible, o que significa que atopar a tecnoloxía de dispersión adecuada é a clave.
Este método de dispersión ou síntese é laborioso e pouco respectuoso co medio ambiente, e a forza destas tecnoloxías tamén pode causar defectos no grafeno producido, reducindo así a excelente calidade esperada do grafeno.
A aplicación de produtos de limpeza ultrasóns na síntese de grafeno elimina os riscos e os custos asociados aos métodos químicos e de varios pasos.A aplicación deste método ao mineral natural hipofilita abriu o camiño para unha nova forma respectuosa co medio ambiente de producir grafeno.
Hora de publicación: 04-nov-2021