1, método de pelado mecánico
El método de extracción mecánica es un método para obtener materiales de capa fina de grafeno mediante el uso de la fricción y el movimiento relativo entre los objetos y el grafeno. El método es sencillo de utilizar y el grafeno obtenido suele mantener una estructura cristalina completa. En 2004, dos científicos británicos utilizaron cinta transparente para pelar el grafito natural capa por capa y obtener grafeno, que también se clasificó como método de extracción mecánica. Alguna vez se consideró que este método era ineficiente e incapaz de producir en masa.
En los últimos años, la industria ha realizado muchas innovaciones en investigación y desarrollo en los métodos de producción de grafeno. En la actualidad, varias empresas en Xiamen, Guangdong y otras provincias y ciudades han superado el cuello de botella de la producción de preparación de grafeno a gran escala y de bajo costo, utilizando el método de extracción mecánica para producir industrialmente grafeno con bajo costo y alta calidad.
2. método redox
El método de oxidación-reducción consiste en oxidar el grafito natural mediante el uso de reactivos químicos como ácido sulfúrico y ácido nítrico y oxidantes como permanganato de potasio y peróxido de hidrógeno, aumentar el espacio entre las capas de grafito e insertar óxidos entre las capas de grafito para preparar el óxido de grafito. Luego, el reactivo se lava con agua y el sólido lavado se seca a baja temperatura para preparar polvo de óxido de grafito. El óxido de grafeno se preparó pelando polvo de óxido de grafito mediante pelado físico y expansión a alta temperatura. Finalmente, el óxido de grafeno se redujo mediante método químico para obtener grafeno (RGO). Este método es simple de operar, con alto rendimiento, pero baja calidad del producto [13]. El método de oxidación-reducción utiliza ácidos fuertes como el ácido sulfúrico y el ácido nítrico, que son peligrosos y requieren mucha agua para su limpieza, lo que genera una gran contaminación ambiental.
El grafeno preparado mediante el método redox contiene grupos funcionales ricos en oxígeno y es fácil de modificar. Sin embargo, al reducir el óxido de grafeno, es difícil controlar el contenido de oxígeno del grafeno después de la reducción, y el óxido de grafeno se reducirá continuamente bajo la influencia del sol, las altas temperaturas en el transporte y otros factores externos, por lo que la calidad de los productos de grafeno. producido por el método redox suele ser inconsistente de un lote a otro, lo que dificulta el control de la calidad.
En la actualidad, mucha gente confunde los conceptos de óxido de grafito, óxido de grafeno y óxido de grafeno reducido. El óxido de grafito es marrón y es un polímero de grafito y óxido. El óxido de grafeno es un producto que se obtiene pelando el óxido de grafito en una sola capa, una doble capa o una oligocapa, y contiene una gran cantidad de grupos que contienen oxígeno, por lo que el óxido de grafeno no es conductor y tiene propiedades activas, que reducirán continuamente y liberan gases como dióxido de azufre durante el uso, especialmente durante el procesamiento de materiales a alta temperatura. El producto después de reducir el óxido de grafeno se puede llamar grafeno (óxido de grafeno reducido).
3. (carburo de silicio) método epitaxial de SiC
El método epitaxial de SiC consiste en sublimar átomos de silicio lejos de los materiales y reconstruir los átomos de C restantes mediante autoensamblaje en un ambiente de vacío ultraalto y alta temperatura, obteniendo así grafeno a base de sustrato de SiC. Se puede obtener grafeno de alta calidad mediante este método, pero requiere un equipo mayor.
Hora de publicación: 25 de enero de 2021