Forbhreathnú ar Ullmhú na bhFréige

I láthair na huaire, tá go leor modhanna ann le haghaidh ullmhú graphene. Tá an páipéar seo roinnte i modhanna fisiceacha agus ceimiceacha.

1 modh fisiceach le haghaidh ullmhú graphene

De ghnáth, is é an modh fisiceach atá bunaithe ar graifít saor nó graifít leathnaithe mar amhábhar, trí mhúnlú meicniúil, epiphysees treoshuímh, modh stripping dhíreach leacht nó gáis chun graphene amháin nó ilchiseal a ullmhú. Is furasta na hábhair seo a fháil ar na modhanna seo, is é an oibríocht sách simplí, graifne sintéiseach ard-íonachta, lúide lochtanna.

1.1 modh stripping meicniúil

Is é meicniúil stripping nó micromachining ar cheann de na bealaí is simplí craiceann go díreach le bileog graifne ó chriostail níos mó. Novoselovt et al. D'éirigh le stróiceáil agus ag féachaint ar graphene monolayer ó graifít phirilítach ard-dhírithe le modh stripping micromachined an-simplí i 2004, rud a léiríonn láithreacht neamhspleách an graifne monaire. Is é seo a leanas an próiseas sonrach: an chéad úsáid a bhaint as plasma ocsaigine sa ghéarchéim ionsaithe dromchla dromchla graifítí ard-dhírithe 1 mm tiubh, nuair a bheidh an eitseáil dromchla 20 μm ar leithead agus 2 μm ar mhicreabhrán domhain, le fótagrafaíoch Gluífear leis an tsubstráit ghloine, agus déantar an téip cuimilte a bhaint arís agus arís eile le téip trédhearcach, agus ansin cuirtear an graifít pirilítach atá ró-dhírithe thar a chéile agus cuirtear an tsubstráit ghloine leis na micreascapailí sa tuaslagán aicéatóin le haghaidh ultrasonaic, agus ar deireadh an sciathán sileacain monocrystalline I dtreo an tuaslagóir aicéatón, Beidh sraith amháin de "scrios" scriosta ag baint le húsáid fórsa van der Waals nó fórsa ribeach.

Mar sin féin, tá roinnt míbhuntáistí, mar shampla méid an táirge a fhaightear, nach bhfuil sé éasca a rialú, ní féidir le graphene fada go leor a ullmhú go hiontaofa, agus dá bhrí sin ní féidir leis na riachtanais thionsclaíocha a chomhlíonadh.

1.2 treoshuíomh modh epiphític - fás criostail

Peter W.Sutter et al. Ruthenium miotail annamh a úsáidtear mar an maitrís fáis, ag baint úsáide as struchtúr adamhach na "speiceas" maitrís as graifne. Infiltrated an atoms C chéad uair i ruthenium ag 1150 ° C agus ansin fuaraithe go dtí 850 ° C. Sula ndéantar an méid mór adamh carbóin a ghlanadh, snámhfaidh siad go dtí dromchla an ruthenium, rud a chruthaíonn "oileán" adamh carbóin monolithic ar an dromchla den tsubstráit, an t-oileán "ag fás suas de réir a chéile, ag fás suas i gciseal de graphene iomlán sa deireadh. Tar éis an chéad ráta clúdaithe de 80%, thosaigh an dara sraith ag fás, bun an graphene agus an maitrís tá idirghníomhaíocht láidir idir tá an dara sraith tar éis foirmiú an iarchéime agus an tsubstráit scartha beagnach go hiomlán, ag fágáil ach cúplála lag, Dá bhrí sin, ullmhaíodh bileog graifne monolithic. Mar sin féin, bíonn na bileoga graphene a tháirgtear leis an modh seo neamhchothromach i dtiús, agus Bíonn greamaitheacht idir graphene agus an maitrís i bhfeidhm ar airíonna na gclaochán graphene ullmhaithe.

1.3 Modh sreinge díreach céim leachtach agus chéim gáis

Tagraíonn céim leachtach agus modh stripping dhíreach gásach do scaoileadh díreach graifíte nó graifít leathnaithe (EG) (de ghnáth trí ardú teochta mear go 1000 ° C os cionn dromchla na ngrúpaí atá ina n-áirítear ocsaigin a bhaint astu) a chur le tuaslagóir orgánach nó le huisce, le ultrafhuaime, téamh nó sreabhadh aer chun tiúchan áirithe de réiteach graphene aonair nó ilchiseal a tháirgeadh. Coleman et al. Graifít scaipthe i N-meitil-pirrolidone (NMP) ar an gcaoi chéanna le feannadh na núiotóib charbóin le céim leachtach. Ba é an toradh a bhí ag graifne monolayer 1% tar éis 1 uair an chloig de ultrafhuaime, agus ultrafhuaime fada (462 h) ionas go mbeidh an tiúchan graphene de suas le 1.2 mg / ml. Léiríonn na torthaí gur féidir leis an idirghníomhaíocht idir an tuaslagóir agus an graphein an fuinneamh a cheanglaítear chun an graphene a chothromú nuair a thagann an tuaslagóir le fuinneamh dromchla an graphene, agus is féidir le teannas dromchla an graphene a bheith 40 ~ 50mJ / M2. Is féidir éifeacht an leathanaigh grafite a scriosadh trí thionchar aeir. Janowska et al. Graifít leathnaithe a úsáidtear mar amhábhar agus ionradaíocht micreathonnach chun toradh iomlán an graphene (~ 8%) a fheabhsú le amóinia mar tuaslagóir. Léirigh staidéir dhomhain gur féidir leis an amóinia a tháirgtear trí dhianscaoileadh tuaslagóra ag teochtaí arda dul isteach sa bhileog graifíte agus an graifít a chraoladh nuair a bhíonn an brú aeir níos airde ná luach áirithe go leor chun an fórsa van der Waals a shárú idir na bileoga grafite.

Mar gheall ar an graifít saor nó ar an graifít leathnaithe mar amhábhar, níl athrú ceimiceach i gceist leis an bpróiseas ullmhúcháin. Tá na buntáistí a bhaineann le húsáid ar chostas, ar shlí simplí agus ar ardchaighdeán táirge a bheith ag ullmhú graphene trí cháilíocht dhíreach chéim chéim leachtach nó céim gáis, ach tá toradh gréine monolithic chomh maith le tromchúiseacht uaineach, is gá an cobhsaitheoir agus na lochtanna eile a bhaint astu.