Paraan ng Produksyon ng Graphene

1, mekanikal na paraan ng pagtatalop
Ang mechanical stripping method ay isang paraan para makakuha ng graphene thin-layer materials sa pamamagitan ng paggamit ng friction at relative motion sa pagitan ng mga bagay at graphene. Ang pamamaraan ay simple upang patakbuhin, at ang nakuha na graphene ay karaniwang nagpapanatili ng isang kumpletong kristal na istraktura. Noong 2004, dalawang British scientist ang gumamit ng transparent tape upang alisan ng balat ang natural na graphite layer sa pamamagitan ng layer upang makakuha ng graphene, na inuri rin bilang mechanical stripping method. Ang pamamaraang ito ay minsang itinuring na hindi mabisa at hindi nagagawa ng mass production.
Sa mga nagdaang taon, ang industriya ay gumawa ng maraming mga makabagong pananaliksik at pagpapaunlad sa mga pamamaraan ng produksyon ng graphene. Sa kasalukuyan, nalampasan ng ilang kumpanya sa Xiamen, Guangdong at iba pang mga lalawigan at lungsod ang bottleneck ng produksyon ng murang malakihang paghahanda ng graphene, gamit ang mechanical stripping method upang industriyal na makagawa ng graphene na may mababang gastos at mataas na kalidad.

2. Paraan ng redox
Ang paraan ng pagbabawas ng oksihenasyon ay ang pag-oxidize ng natural na grapayt sa pamamagitan ng paggamit ng mga kemikal na reagents tulad ng sulfuric acid at nitric acid at mga oxidant tulad ng potassium permanganate at hydrogen peroxide, dagdagan ang espasyo sa pagitan ng mga layer ng graphite, at ipasok ang mga oxide sa pagitan ng mga layer ng graphite upang ihanda ang GraphiteOxide. Pagkatapos, ang reactant ay hugasan ng tubig, at ang hugasan na solid ay tuyo sa mababang temperatura upang maghanda ng graphite oxide powder. Ang graphene oxide ay inihanda sa pamamagitan ng pagbabalat ng graphite oxide powder sa pamamagitan ng pisikal na pagbabalat at pagpapalawak ng mataas na temperatura. Sa wakas, ang graphene oxide ay nabawasan ng pamamaraang kemikal upang makakuha ng graphene (RGO). Ang pamamaraang ito ay simpleng patakbuhin, na may mataas na ani, ngunit mababa ang kalidad ng produkto [13]. Ang paraan ng pagbabawas ng oksihenasyon ay gumagamit ng mga malalakas na acid tulad ng sulfuric acid at nitric acid, na mapanganib at nangangailangan ng maraming tubig para sa paglilinis, na nagdudulot ng malaking polusyon sa kapaligiran.

Ang graphene na inihanda sa pamamagitan ng redox na pamamaraan ay naglalaman ng mayaman na oxygen-containing functional group at madaling baguhin. Gayunpaman, kapag binabawasan ang graphene oxide, mahirap kontrolin ang nilalaman ng oxygen ng graphene pagkatapos ng pagbabawas, at ang graphene oxide ay patuloy na mababawasan sa ilalim ng impluwensya ng araw, mataas na temperatura sa karwahe at iba pang panlabas na mga kadahilanan, kaya ang kalidad ng mga produkto ng graphene na ginawa ng redox na pamamaraan ay kadalasang hindi tugma mula sa batch hanggang sa batch, na nagpapahirap sa pagkontrol sa kalidad.
Sa kasalukuyan, maraming tao ang nalilito sa mga konsepto ng graphite oxide, graphene oxide at reduced graphene oxide. Ang graphite oxide ay kayumanggi at isang polimer ng graphite at oxide. Ang graphene oxide ay isang produkto na nakuha sa pamamagitan ng pagbabalat ng graphite oxide sa isang solong layer, isang double layer o isang oligo layer, at naglalaman ng malaking bilang ng mga oxygen-containing groups, kaya ang graphene oxide ay non-conductive at may mga aktibong katangian, na patuloy na magbabawas. at naglalabas ng mga gas tulad ng sulfur dioxide habang ginagamit, lalo na sa panahon ng pagproseso ng materyal na may mataas na temperatura. Ang produkto pagkatapos ng pagbabawas ng graphene oxide ay maaaring tawaging graphene (reduced graphene oxide).

3. (silicon carbide) SiC epitaxial method
Ang pamamaraan ng SiC epitaxial ay upang i-sublimate ang mga atomo ng silikon palayo sa mga materyales at muling buuin ang natitirang mga atomo ng C sa pamamagitan ng pagpupulong sa sarili sa ultra-high vacuum at mataas na temperatura na kapaligiran, kaya nakakakuha ng graphene batay sa SiC substrate. Ang de-kalidad na graphene ay maaaring makuha sa pamamaraang ito, ngunit ang pamamaraang ito ay nangangailangan ng mas mataas na kagamitan.