As películas de carbono como o grafeno son materiais moi lixeiros pero moi fortes cun excelente potencial de aplicación, pero poden ser difíciles de fabricar, normalmente requiren moita man de obra e estratexias que leva moito tempo e os métodos son caros e non son respectuosos co medio ambiente.
Coa produción dunha gran cantidade de grafeno, co fin de superar as dificultades atopadas na implementación de métodos actuais de extracción, os investigadores da Universidade de 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 ópticas, electrónica, ecoloxía e biotecnoloxía.
Os investigadores usaron a dispersión mecánica para extraer grafeno do estriolito mineral natural. Descubriron que a hipofilita mineral mostra boas perspectivas na produción de substancias a escala industrial a escala industrial e substancias similares ao grafeno.
O contido de carbono do hipomphibole pode ser diferente. Segundo o contido de carbono, o hipomfibol pode ter diferentes potenciais de aplicación. Algúns tipos poden usarse para as súas propiedades catalíticas, mentres que outros tipos teñen propiedades bactericidas.
As características estruturais do hipopiroxeno determinan a súa aplicación no proceso de redución de oxidación, e tamén se pode usar para a produción de fornos de explosión e a produción de ferroallo de fundición de fundición (alto silicio).
Debido ás súas propiedades físicas e mecánicas, a densidade a granel, a boa resistencia e a resistencia ao desgaste, a hipofilita tamén ten a capacidade de adsorber unha variedade de substancias orgánicas, polo que se pode usar como material de filtro. Tamén demostrou a capacidade de eliminar partículas de radicales libres que poden contaminar as fontes de auga.
O hipopiroxeno mostra a capacidade de desinfectar e purificar a auga de bacterias, esporas, microorganismos sinxelos e algas azul-verde. Debido ás súas altas propiedades catalíticas e reducidas, a magnesia úsase a miúdo como adsorbente para o tratamento de augas residuais.
(A) X13500 EMPRESIÓN E (B) Imaxe TEM de ampliación X35000 da mostra de hipofilita dispersa. (c) Espectro de Raman da hipofilita tratada e (d) Espectro XPS da liña de carbono no espectro de hipofilita
Extracción de grafeno
Para preparar as rochas para a extracción de grafeno, os dous empregaron un microscopio electrónico de dixitalización (SEM) para examinar as impurezas e a porosidade das mostras de metais pesados. Tamén aplicaron outros métodos de laboratorio para comprobar a composición estrutural xeral e a presenza doutros minerais no hipomfibol.
Despois de completar a análise e preparación da mostra, os investigadores puideron extraer grafeno da diorita despois de procesar mecánicamente a mostra de Karelia usando un limpador de ultrasóns dixital.
Dado que se pode procesar un gran número de mostras mediante este método, non hai risco de contaminación secundaria e non se necesitan métodos posteriores de procesamento de mostras.
Dado que as extraordinarias propiedades do grafeno foron moi coñecidas na comunidade de investigación científica máis ampla, desenvolvéronse moitos métodos de produción e síntese. Non obstante, moitos destes métodos son procesos de varios pasos ou requiren o uso de produtos químicos e axentes fortes oxidantes e redutores.
Aínda que o grafeno e outras películas de carbono demostraron un gran potencial de aplicación e obtiveron un éxito relativo de I + D, os procesos que usan 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 ecolóxico e a forza destas tecnoloxías tamén pode causar defectos no grafeno producido, reducindo así a excelente calidade do grafeno esperado.
A aplicación de limpadores ultrasóns en síntese de grafeno elimina os riscos e os custos asociados a métodos multi-pasos e químicos. Aplicar este método ao hipofilito mineral natural abriu o camiño para un novo xeito ecolóxico de producir grafeno.
Tempo de publicación: novembro-04-2021
