Grafen Üretim Yöntemi

1, mekanik sıyırma yöntemi
Mekanik sıyırma yöntemi, nesneler ve grafen arasındaki sürtünmeyi ve bağıl hareketi kullanarak grafen ince katmanlı malzemeler elde etmeye yönelik bir yöntemdir. Yöntemin kullanımı basittir ve elde edilen grafen genellikle tam bir kristal yapıyı korur. 2004 yılında iki İngiliz bilim adamı, mekanik sıyırma yöntemi olarak da sınıflandırılan grafen elde etmek amacıyla doğal grafiti katman katman soymak için şeffaf bant kullandı. Bu yöntemin bir zamanlar verimsiz ve seri üretime uygun olmadığı düşünülüyordu.
Son yıllarda endüstri, grafenin üretim yöntemlerinde birçok araştırma ve geliştirme yeniliği yaptı. Şu anda, Xiamen, Guangdong ve diğer il ve şehirlerdeki birçok şirket, düşük maliyetli ve yüksek kalitede grafeni endüstriyel olarak üretmek için mekanik sıyırma yöntemini kullanarak, düşük maliyetli büyük ölçekli grafen hazırlama üretim darboğazının üstesinden geldi.

2. Redoks yöntemi
Oksidasyon-indirgeme yöntemi, sülfürik asit ve nitrik asit gibi kimyasal reaktifler ve potasyum permanganat ve hidrojen peroksit gibi oksidanlar kullanarak doğal grafiti oksitlemek, grafit katmanları arasındaki boşluğu artırmak ve Grafit Oksit hazırlamak için grafit katmanları arasına oksitler eklemektir. Daha sonra reaktan su ile yıkanır ve yıkanan katı, grafit oksit tozu hazırlamak için düşük sıcaklıkta kurutulur. Grafen oksit, grafit oksit tozunun fiziksel soyma ve yüksek sıcaklıkta genleşme yoluyla soyulması yoluyla hazırlandı. Son olarak grafen (RGO) elde etmek için grafen oksit kimyasal yöntemle indirgendi. Bu yöntemin kullanımı basittir, verimi yüksektir ancak ürün kalitesi düşüktür [13]. Oksidasyon-indirgeme yönteminde, tehlikeli olan ve temizlik için çok fazla su gerektiren, büyük çevre kirliliğini de beraberinde getiren sülfürik asit ve nitrik asit gibi güçlü asitler kullanılır.

Redoks yöntemiyle hazırlanan grafen, zengin oksijen içeren fonksiyonel gruplar içerir ve değiştirilmesi kolaydır. Bununla birlikte, grafen oksidi azaltırken, indirgemeden sonra grafenin oksijen içeriğini kontrol etmek zordur ve grafen oksit, güneşin, taşıyıcıdaki yüksek sıcaklığın ve diğer dış faktörlerin etkisi altında sürekli olarak azalacaktır, bu nedenle grafen ürünlerinin kalitesi Redoks yöntemiyle üretilen ürünler genellikle partiden partiye tutarsızdır, bu da kalitenin kontrolünü zorlaştırır.
Şu anda birçok kişi grafit oksit, grafen oksit ve indirgenmiş grafen oksit kavramlarını karıştırıyor. Grafit oksit kahverengidir ve bir grafit ve oksit polimeridir. Grafen oksit, grafit oksidin tek katmana, çift katmana veya oligo katmana soyulması ile elde edilen bir üründür ve çok sayıda oksijen içeren grup içerir, bu nedenle grafen oksit iletken değildir ve sürekli olarak oksijeni azaltacak aktif özelliklere sahiptir. ve özellikle yüksek sıcaklıkta malzeme işleme sırasında kullanım sırasında kükürt dioksit gibi gazlar açığa çıkarır. Grafen oksitin indirgenmesinden sonraki ürüne grafen (indirgenmiş grafen oksit) adı verilebilir.

3. (silisyum karbür) SiC epitaksiyel yöntemi
SiC epitaksiyel yöntemi, silikon atomlarını malzemelerden uzağa süblimleştirmek ve geri kalan C atomlarını ultra yüksek vakum ve yüksek sıcaklık ortamında kendi kendine birleşerek yeniden yapılandırmak, böylece SiC substratına dayalı grafen elde etmektir. Bu yöntemle yüksek kalitede grafen elde edilebilir ancak bu yöntem daha yüksek ekipman gerektirir.