• فارسی
  • English
  • English

روش های تولید گرافن

دسته بندی

آخرین مقالات

برچسب ها

ارتباط با ما

روش های تولید گرافن
30 خرداد 1403
admin-flexy
80

این بخش به روش های تولید گرافن می پردازدو به اختصار توضیحاتی در مورد هر روش ارائه می دهد:

تحقیقات مواد در سطح جهانی برای ایجاد محصولاتی برای حل برنامه های کاربردی در دنیای واقعی مورد توجه قرار گرفته است. امروزه تمرکز عمده روی ساخت فیلم های کربنی فوق نازک می باشد. گرافن یک ماده امیدوارکننده برای کاربردهای صنعتی براساس تحقیقات فشرده در مقیاس آزمایشگاهی در زمینه فیزیک، شیمی، علم و مواد مهندسی در دهه گذشته در نظر گرفته می شود. صنعتگران روش های ساخت مناسبی را برای تولید گرافن به روش های با کیفیت بالا، بدون نقص، پایدار و بازده بالاو روش های مقرون به صرفه پیدا کردند. روش شناسی ساخت گرافن یک کار چالش برانگیز است، زیرا استفاده از این ماده برای کاربردهای مختلف بیشتر به روش های ساخت در مقیاس بزرگ بستگی دارد.

تولید گرافن
  • تولید گرافن به روش لایه برداری میکرومکانیکی

لایه برداری میکرومکانیکی روشی برای تولید گرافن و مواد مبتنی بر گرافن است که شامل لایه برداری سیستماتیک گرافیت پیرولیتیک سفارشی با استفاده از نوار چسب است. این روشی برای تولید گرافن است که طی این فرایند گرافن از کریستال های گرافیت جدا می شود. لایه برداری روشی است که برای تولید گرافن با کندن آن از روی گرافیت استفاده می شود.

پس از اتمام لایه برداری، گرافن های چند لایه روی نوار باقی می مانند. گرافن با کندن مداوم گرافن چند لایه به تکه های مختلف چند لایه بریده می شود. در این فرآیند لایه های گرافن به وسیله پیوند واندروالسی به شدت به هم متصل می شوند. این روشی ساده و آسان برای تولید مواد گرافن است اما برای رشد مواد گرافنی در مقیاس بزرگ مناسب نیست.

  • تولید گرافن به روش لایه برداری فاز مایع

لایه برداری فاز مایع Liquid-phase exfoliation روشی برای تولید گرافن با استفاده از حلال هایی مانند اسید استیک، اسید سولفوریک و پراکسید هیدروژن برای لایه برداری گرافیت LPE از طریق فراصوت است. روش سونیکاسیون در لایه برداری گرافن از مواد گرافیت استفاده می شود، زیرا گرافیت حاوی لایه های مختلفی از گرافن است که توسط نیروهای واندروالس متصل می شوند. این روش برای ایجاد نانوروبان های گرافن استفاده می شود، اما رشد در مقیاس بزرگ گرافن در این روش نیز در شکل LPE کار دشواری است.

  • تولید گرافن به روش لایه برداری الکتروشیمیایی

لایه برداری الکتروشیمیایی جایگزینی برای گزینه های مکانیکی یا اکسیداسیونی روش های تولید گرافن از گرافیت است. در این روش ولتاژی اعمال شده و گونه های یونی در الکترولیت را به سمت الکترود گرافیتی سوق می دهد و فاصله بین لایه را افزایش می دهد. به عنوان مثال در سولفات آمونیوم، یون های سولفات و مولکول های آب به نواحی بینابینی گرافیت مهاجرت می کنند و به صورت موضعی حباب های گازی (مانند O2, SO2) را تشکیل می دهندکه ورقه های مجاور را از هم جدا می کند.

علرغم پیشرفت ها در لایه برداری الکتروشیمیایی، تعدادی چالش عمده در این زمینه وجود دارد:1. فقط از تکه های یکپارچه گرافیت می توان به عنوان منبعی برای لایه برداری الکتروشیمیایی استفاده کرد، زیرا الکترود گرافیتی باید پیوسته و رسانا الکتریکی باشد و به منبع تغذیه خارجی متصل شده باشد. 2. در اثر لایه برداری الکتروشیمیایی گرافیت یکپارچه متلاشی شده و فرآیند لایه برداری الکتروشیمیایی متوقف می شود.

  • تولید گرافن به روش رشد اپیتاکسیال (گرمایش SiC)

این روش برپایه میدان گرافن اپیتاکسیال روی کاربید سیلیکون با گرم کردن SiC به عنوان یک عایق در دماهای بالا تحت خلاء برای تشکیل یک سطح گرافیتی با تصعید اتم‌های به سرعت در حال رشد است. کاربید سیلیکون (SiC)  به عنوان بستر برای رشد همپایه گرافن و تولید گرافن استفاده می شود.

زیرلایه در دماهای بالا (> 1250 درجه سانتیگراد) و فشارهای پایین (~ 10-6 Torr  ( گرم می شود. فیلم‌های گرافیت اپیتاکسیال فوق‌العاده نازک با تجزیه حرارتی روی سطح (0001) 6H-SiC رشد کردند. این فیلم ها معمولاً از 3 ورقه گرافن تشکیل شده اند. رشد اپیتاکسیال گرافن روی کاربید سیلیکون یک ماده ایده‌آل برای لوازم الکترونیکی پیشرفته است که ممکن است از نظر پارامترهای کلیدی مانند سرعت، اندازه ویژگی و مصرف انرژی از سیلیکون پیشی بگیرد. روش رشد اپیتاکسیال می تواند گرافن باکیفیت با خواص عالی را تهیه کند، اما بدست آوردن نرخ تولید بالا با این روش کار آسانی نیست.

تولید گرافن

منبع:

منبع:

https://en.wikipedia.org/wiki/Graphene_production_techniques

مقالات مرتبط

کاربرد گرافن در کشاورزی 30 خرداد 1403
کاربرد گرافن در RFID 31 خرداد 1403
کاربرد گرافن در فولاد 31 خرداد 1403

یک پاسخ به “روش های تولید گرافن”

  1. […] قسمت به تفاوت گرافن و گرافیت میپردازد و آن ها را شرح می […]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

صنایع ایران گرافن از سال 1398 با توجه به نیاز صنایع به گرافن اکساید و قیمت بسیار بالای آن در بازار تاسیس گردید.هدف این مجموعه تولید گرافن اکساید با بالاترین کیفیت و پایین ترین قیمت در جهان است.

ارتباط با ما

تمامی حقوق متعلق به شرکت نانو تک سان راد می باشد.