Преглед на подготовката на графен

В момента има много методи за приготвяне на графена. Тази книга е разделена на физични и химични методи.

1 физически метод за приготвяне на графен

Физически метод обикновено се основава на евтини графит или експандиран графит като суровина, чрез механично отстраняване, ориентация epiphysees, течност или газ директно източване метод да се подготви единични или многослойни Графенът. Тези методи са лесно да се получи суровини, операцията е сравнително проста, синтетични Графенът с висока чистота, по-малко дефекти.

1.1 механични източване метод

Механични източване или микро обработка е един от най-простите начини за директно обелва Графенът лист от един голям кристал. Novoselovt et al. успешно в източване и наблюдавайки еднослойна Графенът от силно ориентирани пиролитична графит с много прост micromachined източване метод през 2004 г. независими наличието на еднослойна графен, показващи. Специфичен процес е както следва: първо се използва кислород плазма в 1 мм дебелина силно ориентирани пиролитична графит повърхност Йон офорт, когато повърхността, офорт 20 μm широк и 2 μm дълбоко микро-слот, с фоторезист ще го се залепва към на основата стъкло и след това се скъса лента е многократно премахнати с прозрачната лента и след това се отстранява излишната силно ориентирани пиролитична графит и на основата стъкло с действието се поставя в ацетоновият разтвор за ултразвук и накрая монокристални силициев вафли в ацетон разтворител, използването на Ван дер Waals сила или капилярна сила ще бъде един слой от графен "премахване".

Въпреки това този метод има някои недостатъци, като например размера на получения продукт не е лесно да се контролира, не може надеждно да подготви достатъчно дълго графен и следователно не могат да отговарят на промишлени нужди.

1.2 ориентация epiphytic метод - кристал растеж

Питър W.Sutter et al. използва рядък метал рутений растеж матрица, с помощта на атомно структура на матрицата "видове" от графен. C атомите са първо проникнали в рутений при 1150 ° C и след това се охлажда до 850 ° C. Преди големия размер на въглеродните атоми се абсорбира, те изплува на повърхността на рутений формиране монолитна въглероден атом "остров" на повърхността на субстрата, остров "постепенно растат, евентуално растат в слой на пълна графена. След първия слой покритие размер на 80 % втори слой започва да расте, на дъното на графена и матрицата там е силно взаимодействие между вторият слой след образуването на бившия слой и субстрата е почти напълно отделени, оставяйки само слабите съединител, по този начин, монолитна Графенът лист е изготвен. Обаче на графен листове, произведени от този метод са склонни да бъдат неравномерно дебелина, и сцеплението между Графенът и матрица засяга свойствата на приготвената Графенът люспи.

1.3 течната фаза и газовата фаза директно източване метод

Течната фаза и газообразни директно източване метод се отнася до прякото освобождаване на графит или експандиран графит (EG) (обикновено от бързото температура покачване до 1000 ° C над повърхността на кислород-съдържащи групи премахнати, за да получите) добавя към органичен разтворител или вода, с ултразвук, Парно или въздушен поток да произвежда определена концентрация на единични или многослойни Графенът разтвор. Колман et al. Dispersed графит в N-метил-пиролидон (NMP) по същия начин като течност фаза пилинг на въглеродни нанотръби. Добивът на еднослойна Графенът е 1 % след 1 час на ултразвук, както и продължителната блокада (462 h) така че Графенът концентрацията на до 1,2 mg/mL. Резултатите показват, че взаимодействието между разтворител и Графенът да балансира енергията, необходима да отлепете Графенът когато разтворителят съвпада с повърхността на енергия на графена, и повърхностното напрежение на графен може да бъде 40 ~ 50mJ / M2. Ефектът от източване Графит листа могат да бъдат подобрени от въздействието на въздушния поток. Janowska et al. използва експандиран графит като суровина и микровълново облъчване за подобряване на общия добив от графен (~ 8 %) с амоняк като разтворител. Задълбочени проучвания са показали, че амоняк, произведени от разтворител разлагане при високи температури могат да проникнат в Графит листа и отлепете графит, когато налягането на въздуха превишава определена стойност достатъчно, за преодоляване на Ван дер Waals сила между Графит листа.

Поради евтини графит или експандиран графит като суровина процесът на подготовка не включва химическа промяна. Изготвянето на графена от течната фаза или газова фаза директно източване метод има предимствата на ниска цена, проста операция и високо качеството, но има и монолитни Графенът добив висок, пластинчати агломерация на сериозни, необходимостта от по-нататъшно премахване стабилизатор и други дефекти.