1, método de decapagem mecânica
O método de remoção mecânica é um método para obter materiais de camada fina de grafeno usando o atrito e o movimento relativo entre objetos e o grafeno. O método é simples de operar e o grafeno obtido geralmente mantém uma estrutura cristalina completa. Em 2004, dois cientistas britânicos usaram fita transparente para descascar o grafite natural, camada por camada, para obter o grafeno, que também foi classificado como método de remoção mecânica. Este método já foi considerado ineficiente e incapaz de produção em massa.
Nos últimos anos, a indústria fez muitas inovações em pesquisa e desenvolvimento nos métodos de produção de grafeno. Atualmente, várias empresas em Xiamen, Guangdong e outras províncias e cidades superaram o gargalo de produção da preparação de grafeno em larga escala e de baixo custo, usando o método de decapagem mecânica para produzir industrialmente grafeno com baixo custo e alta qualidade.
2. Método redox
O método de redução da oxidação consiste em oxidar a grafite natural usando reagentes químicos como ácido sulfúrico e ácido nítrico e oxidantes como permanganato de potássio e peróxido de hidrogênio, aumentar o espaçamento entre as camadas de grafite e inserir óxidos entre as camadas de grafite para preparar o óxido de grafite. Em seguida, o reagente é lavado com água e o sólido lavado é seco a baixa temperatura para preparar pó de óxido de grafite. O óxido de grafeno foi preparado descascando o pó de óxido de grafite por descascamento físico e expansão em alta temperatura. Finalmente, o óxido de grafeno foi reduzido por método químico para obter grafeno (RGO). Este método é simples de operar, com alto rendimento, mas baixa qualidade do produto [13]. O método de redução da oxidação utiliza ácidos fortes como o ácido sulfúrico e o ácido nítrico, que são perigosos e requerem muita água para limpeza, o que traz grande poluição ambiental.
O grafeno preparado pelo método redox contém grupos funcionais ricos em oxigênio e é fácil de modificar. No entanto, ao reduzir o óxido de grafeno, é difícil controlar o teor de oxigênio do grafeno após a redução, e o óxido de grafeno será continuamente reduzido sob a influência do sol, alta temperatura no transporte e outros fatores externos, portanto, a qualidade dos produtos de grafeno produzido pelo método redox é muitas vezes inconsistente de lote para lote, o que torna difícil o controle da qualidade.
Atualmente, muitas pessoas confundem os conceitos de óxido de grafite, óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido. O óxido de grafite é marrom e é um polímero de grafite e óxido. O óxido de grafeno é um produto obtido pelo descascamento do óxido de grafite em uma única camada, uma camada dupla ou uma oligocamada, e contém um grande número de grupos contendo oxigênio, portanto o óxido de grafeno não é condutor e possui propriedades ativas, que reduzirão continuamente e liberam gases como dióxido de enxofre durante o uso, especialmente durante o processamento de materiais em alta temperatura. O produto após a redução do óxido de grafeno pode ser chamado de grafeno (óxido de grafeno reduzido).
3. (carboneto de silício) método epitaxial SiC
O método epitaxial do SiC consiste em sublimar os átomos de silício dos materiais e reconstruir os átomos de C restantes por automontagem em ambiente de ultra-alto vácuo e alta temperatura, obtendo assim grafeno baseado no substrato de SiC. Grafeno de alta qualidade pode ser obtido por este método, mas este método requer equipamento superior.
Horário da postagem: 25 de janeiro de 2021