Grafen kabi uglerod plyonkalari juda yengil, ammo juda mustahkam materiallar bo'lib, ajoyib qo'llanilish salohiyatiga ega, ammo ishlab chiqarish qiyin bo'lishi mumkin, odatda ko'p ishchi kuchi va vaqt talab qiladigan strategiyalarni talab qiladi va usullar qimmat va ekologik jihatdan zararsizdir.
Ko'p miqdorda grafen ishlab chiqarish bilan, mavjud ekstraksiya usullarini qo'llashda duch keladigan qiyinchiliklarni bartaraf etish uchun Isroilning Negev shahridagi Ben Gurion universiteti tadqiqotchilari optika, elektronika, ekologiya va biotexnologiya kabi turli sohalarda qo'llanilishi mumkin bo'lgan "yashil" grafen ekstraksiya usulini ishlab chiqdilar.
Tadqiqotchilar tabiiy striolit mineralidan grafenni ajratib olish uchun mexanik dispersiyadan foydalanishdi. Ular gipofillit minerali sanoat miqyosidagi grafen va grafenga o'xshash moddalarni ishlab chiqarishda yaxshi istiqbolga ega ekanligini aniqladilar.
Gipomfibolning uglerod miqdori har xil bo'lishi mumkin. Uglerod miqdoriga ko'ra, gipomfibol turli xil qo'llanilish potentsiallariga ega bo'lishi mumkin. Ba'zi turlari katalitik xususiyatlari uchun ishlatilishi mumkin, boshqa turlari esa bakteritsid xususiyatlariga ega.
Gipopiroksenning strukturaviy xususiyatlari ularning oksidlanish-qaytarilish jarayonida qo'llanilishini belgilaydi va undan shuningdek, quyma (yuqori kremniyli) quyma temirni domna pechi va ferroqotishma ishlab chiqarishda ham foydalanish mumkin.
Fizik va mexanik xususiyatlari, hajm zichligi, yaxshi mustahkamligi va aşınmaya bardoshliligi tufayli gipofillit turli xil organik moddalarni adsorblash qobiliyatiga ega, shuning uchun uni aslida filtr materiali sifatida ishlatish mumkin. Shuningdek, u suv manbalarini ifloslantirishi mumkin bo'lgan erkin radikal zarrachalarni yo'q qilish qobiliyatini ham namoyish etdi.
Gipopiroksen suvni bakteriyalar, sporalar, oddiy mikroorganizmlar va ko'k-yashil suv o'tlaridan dezinfeksiya qilish va tozalash qobiliyatini ko'rsatadi. Yuqori katalitik va qaytaruvchi xususiyatlari tufayli magneziya ko'pincha oqava suvlarni tozalash uchun adsorbent sifatida ishlatiladi.
(a) Disperslangan gipofillit namunasining X13500 kattalashtirish va (b) X35000 kattalashtirish TEM tasviri. (c) Qayta ishlangan gipofillitning Raman spektri va (d) Gipofillit spektridagi uglerod chizig'ining XPS spektri
Grafen ekstrakti
Grafenni ajratib olish uchun togʻ jinslarini tayyorlash maqsadida ikkalasi namunalardagi ogʻir metall aralashmalari va gʻovakligini tekshirish uchun skanerlovchi elektron mikroskop (SEM) dan foydalanishdi. Shuningdek, ular gipofibolda umumiy strukturaviy tarkibni va boshqa minerallarning mavjudligini tekshirish uchun boshqa laboratoriya usullarini ham qoʻlladilar.
Namuna tahlili va tayyorlash tugagandan so'ng, tadqiqotchilar Kareliyadan olingan namunani raqamli ultratovush tozalagich yordamida mexanik ravishda qayta ishlagandan so'ng, dioritdan grafen ajratib olishga muvaffaq bo'lishdi.
Ushbu usul yordamida ko'p miqdordagi namunalarni qayta ishlash mumkinligi sababli, ikkilamchi ifloslanish xavfi yo'q va keyingi namunalarni qayta ishlash usullari talab qilinmaydi.
Grafenning ajoyib xususiyatlari keng ilmiy tadqiqot hamjamiyatida keng ma'lum bo'lganligi sababli, ko'plab ishlab chiqarish va sintez usullari ishlab chiqildi. Biroq, bu usullarning aksariyati ko'p bosqichli jarayonlar yoki kimyoviy moddalar va kuchli oksidlovchi va qaytaruvchi vositalardan foydalanishni talab qiladi.
Grafen va boshqa uglerod plyonkalari katta qo'llanilish salohiyatini namoyish etgan va ilmiy-tadqiqot ishlarida nisbiy muvaffaqiyatga erishgan bo'lsa-da, ushbu materiallardan foydalanadigan jarayonlar hali ham ishlab chiqilmoqda. Qiyinchiliklarning bir qismi grafen ekstraktsiyasini tejamkor qilishdir, ya'ni to'g'ri dispersiya texnologiyasini topish kalit hisoblanadi.
Bu dispersiya yoki sintez usuli mashaqqatli va ekologik jihatdan zararli bo'lib, bu texnologiyalarning kuchi ishlab chiqarilgan grafenda nuqsonlarga olib kelishi mumkin, shu bilan grafenning kutilgan a'lo sifatini pasaytiradi.
Ultratovush tozalagichlarini grafen sintezida qo'llash ko'p bosqichli va kimyoviy usullar bilan bog'liq xavf va xarajatlarni bartaraf etadi. Ushbu usulni tabiiy mineral gipofillitga qo'llash grafen ishlab chiqarishning yangi ekologik toza usuliga yo'l ochdi.
Nashr vaqti: 2021-yil 4-noyabr
