Las películas de carbono, como el grafeno, son materiales muy ligeros pero muy fuertes con un excelente potencial de aplicación, pero pueden ser difíciles de fabricar, generalmente requieren mucha mano de obra y estrategias que requieren mucho tiempo, y los métodos son caros y no ecológicos.
Con la producción de una gran cantidad de grafeno, para superar las dificultades encontradas en la implementación de métodos de extracción actuales, los investigadores de la Universidad de Ben Gurion del Negev en Israel han desarrollado un método de extracción de grafeno "verde" que puede aplicarse a una amplia gama de campos, incluidos ópticos, electrónica, ecología y biotecnología.
Los investigadores utilizaron la dispersión mecánica para extraer grafeno de la estriolita mineral natural. Descubrieron que la hipofilita mineral muestra buenas perspectivas en la producción de sustancias de grafeno y grafeno a escala industrial.
El contenido de carbono del hipombole puede ser diferente. Según el contenido de carbono, el hipombolo puede tener diferentes potenciales de aplicación. Algunos tipos pueden usarse para sus propiedades catalíticas, mientras que otros tipos tienen propiedades bactericidas.
Las características estructurales del hipopoleno determinan su aplicación en el proceso de reducción de oxidación, y también se puede utilizar para la producción de alto horno y la producción de ferroalloy de hierro fundido fundido (alto silicio).
Debido a sus propiedades físicas y mecánicas, la densidad aparente, la buena resistencia y la resistencia al desgaste, la hipofilina también tiene la capacidad de adsorbir una variedad de sustancias orgánicas, por lo que realmente puede usarse como material de filtro. También demostró la capacidad de eliminar partículas de radicales libres que pueden contaminar las fuentes de agua.
El hipopoleno muestra la capacidad de desinfectar y purificar el agua de bacterias, esporas, microorganismos simples y algas azules verdes. Debido a sus altas propiedades catalíticas y reductoras, la magnesia a menudo se usa como adsorbente para el tratamiento de aguas residuales.
(A) Aumento de X13500 y (b) Imagen de TEM de aumento X35000 de la muestra de hipofilita dispersa. (c) Espectro Raman de la hipofilita tratada y (d) el espectro XPS de la línea de carbono en el espectro de hipofilita
Extracción de grafeno
Para preparar las rocas para la extracción de grafeno, los dos utilizaron un microscopio electrónico de barrido (SEM) para examinar las impurezas de metales pesados y la porosidad en las muestras. También aplicaron otros métodos de laboratorio para verificar la composición estructural general y la presencia de otros minerales en el hipombolo.
Después de completar el análisis y la preparación de la muestra, los investigadores pudieron extraer grafeno de la diorita después de procesar mecánicamente la muestra de Karelia utilizando un limpiador ultrasónico digital.
Dado que se puede procesar una gran cantidad de muestras utilizando este método, no existe riesgo de contaminación secundaria y no se requieren métodos de procesamiento de muestras posteriores.
Dado que las propiedades extraordinarias del grafeno se han conocido ampliamente en la comunidad de investigación científica más amplia, se han desarrollado muchos métodos de producción y síntesis. Sin embargo, muchos de estos métodos son procesos de varios pasos o requieren el uso de productos químicos y fuertes agentes oxidantes y reductores.
Aunque el grafeno y otras películas de carbono han mostrado un gran potencial de aplicación y han logrado un éxito relativo de I + D, los procesos que usan estos materiales aún están en desarrollo. Parte del desafío es hacer que la extracción de grafeno sea rentable, lo que significa que encontrar la tecnología de dispersión correcta es la clave.
Este método de dispersión o síntesis es laborioso y ambientalmente hostil, y la fuerza de estas tecnologías también puede causar defectos en el grafeno producido, reduciendo así la excelente calidad de grafeno esperada.
La aplicación de limpiadores ultrasónicos en la síntesis de grafeno elimina los riesgos y costos asociados con los métodos de múltiples pasos y químicos. La aplicación de este método al mineral hipofilita natural allanó el camino para una nueva forma ecológica de producir grafeno.
Tiempo de publicación: Nov-04-2021
