পাতলা কাগজের অক্সাইড গ্রাফাইট এবং গ্রাফিনের প্রস্তুতি এবং বৈশিষ্ট্য কীভাবে তৈরি হয়

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

পাতলা কাগজের মতো জারিত গ্রাফাইট স্তরটি পরিবর্তিত হামার পদ্ধতি দ্বারা সফলভাবে প্রস্তুত করা হয়েছিল, এবং প্রস্তুত শীট-জাতীয় জারণ গ্রাফাইট স্তরটিকে হাইড্রাজিন দিয়ে গ্রাফিন ন্যানোম্যাটেরিয়াল হিসাবে হ্রাস করা হয়েছিল। ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি (FT-IR), রমন স্পেকট্রোস্কোপি (RS), এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন (XRD), স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM), ট্রান্সমিটিং ইলেক্ট্রোর্যাক্টর (TEM), এবং এজেন্সি (AFM) ইত্যাদির সংশ্লেষণ পণ্য। গঠন এবং কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্যযুক্ত।

ফলাফলগুলি দেখায় যে গ্রাফিনের পুরুত্ব 0.36 nm, স্তরের সংখ্যা 3। এছাড়াও, পরিবর্তিত হামারস পদ্ধতির বিক্রিয়া প্রক্রিয়াটি পাতলা কাগজের মতো জারণ গ্রাফাইটের বিক্রিয়া প্রক্রিয়া দ্বারা প্রস্তুত করা হয়েছিল এবং গ্রাফাইট জারণ জারণের সময় ঘটে যাওয়া রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।

২০০৪ সালে, GEIM এবং অন্যান্যরা যান্ত্রিক স্ট্রিপিং পদ্ধতি ব্যবহার করে SP2 হাইব্রিডাইজড কার্বন পারমাণবিক স্তর দ্বারা গঠিত একটি নতুন দ্বি-মাত্রিক পারমাণবিক স্ফটিক-গ্রাফিন প্রস্তুত করেন। গ্রাফিনের মৌলিক কাঠামোগত একক হল একটি বেনজিন ছয় ইউয়ান রিং, যা মাত্র ০.৩৪ এনএম।

অতএব, গ্রাফিনের অনেক চমৎকার ভৌত রসায়ন বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যেমন ইস্পাতের ১০০ গুণ শক্তি, ১৩০ গ্রামপা পর্যন্ত, বাহক গতিশীলতা ১৫০০০ সেমি২ / (v · s) পর্যন্ত পৌঁছায়, তাপ পরিবাহিতা ৫০০০ ওয়াট / (m · K)। এছাড়াও, গ্রাফিনের বিশেষ বৈশিষ্ট্যও রয়েছে যেমন ঘরের তাপমাত্রার কোয়ান্টাম হল প্রভাব এবং ঘরের তাপমাত্রার ফেরোম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্য। বর্তমানে, গ্রাফিনের প্রস্তুতি পদ্ধতি মূলত মাইক্রো-মেকানিক্যাল স্ট্রিপিং পদ্ধতি, রাসায়নিক বাষ্প জমা, রাসায়নিক রেডক্স হ্রাস পদ্ধতি, স্ফটিক এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি পদ্ধতি এবং দ্রাবক তাপ পদ্ধতি।

এর মধ্যে, মাইক্রোমেকানিক্যাল স্ট্রিপিং পদ্ধতিতে মাইক্রন আকারের গ্রাফিন প্রস্তুত করা যেতে পারে, কিন্তু নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা কম, বৃহৎ আকারের উৎপাদন অর্জন করা কঠিন। স্ফটিকের এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি পদ্ধতিটি SiC স্ফটিকের পৃষ্ঠের কারণে পুনর্গঠনের জন্য প্রবণ, যাতে একটি বৃহৎ এলাকা, একটি পুরুত্ব একটি গ্রাফিনের সমান হয়। রাসায়নিক বাষ্প জমা পদ্ধতি (CVD) হল একটি ধাতব একক স্ফটিক বা একটি ধাতব ফিল্ম সহ সাবস্ট্রেট, যা একটি পাতলা স্তরের গ্রাফিন শীট স্তর বৃদ্ধি করতে পারে, কিন্তু গ্রাফিনের বিশুদ্ধতা বেশি নয়, এবং বৃহৎ আকারে উৎপাদন অর্জন করা সম্ভব নয়।

দ্রাবক তাপ পদ্ধতি উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপের মতো কঠোর অবস্থার কারণে, এবং পণ্য পরিবাহিতা কম, এবং ব্যাপক উৎপাদনের কোন সম্ভাবনা নেই। রাসায়নিক রেডক্স হ্রাস পদ্ধতি হল অতিস্বনক স্ট্রিপিং এবং হামার পদ্ধতি দ্বারা হ্রাস প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গ্রাফিন প্রস্তুত করা। পদ্ধতির সংক্ষিপ্ত উৎপাদন চক্রের কারণে, উচ্চ সিন্থেটিক উৎপাদনের সুবিধাগুলি ব্যাপকভাবে প্রভাবিত এবং অধ্যয়ন করা হচ্ছে।

হামার পদ্ধতিতে, গ্রাফাইট প্রস্তুত করা হয়, যার মধ্যে নিম্ন তাপমাত্রা (0°C), মাঝারি তাপমাত্রা (38°C) এবং উচ্চ তাপমাত্রা (98°C) অন্তর্ভুক্ত থাকে এবং অক্সিডাইজিং এজেন্ট হল ঘনীভূত H2SO4 এবং KMNO4। গ্রাফাইট জারণ প্রক্রিয়ার অধ্যয়নের মাধ্যমে, হামার পদ্ধতিটি পরিবর্তন করা হয়, অর্থাৎ, মাঝারি তাপমাত্রার বিক্রিয়ার পর্যায়টি যে সময়কালে বাড়ানো হয় এবং উচ্চ তাপমাত্রার বিক্রিয়ার পর্যায়টি বাতিল করা হয়। উচ্চ তাপমাত্রার পর্যায়ের বিক্রিয়া প্রক্রিয়া বাতিল করা, উচ্চ তাপমাত্রার বিক্রিয়ার সময় সালফিউরিক অ্যাসিড দ্বারা সৃষ্ট বিস্ফোরণের ঝুঁকি এড়ানোই নয়, উচ্চ তাপমাত্রার পর্যায়ে তাপীয় পচন বিক্রিয়াও এড়ানো, গ্রাফাইটের জারণের মাত্রা হ্রাস করা।

তত্ত্ব এবং পরীক্ষায়, স্তরযুক্ত অক্সাইড স্তরটি কম তাপমাত্রা এবং নিরাপদ এবং স্থিতিশীল পরিস্থিতিতে প্রস্তুত করা যেতে পারে। গ্রাফিন ন্যানোম্যাটেরিয়াল প্রস্তুত করার জন্য প্রস্তুতিমূলক গ্রাফাইটকে হাইড্রেট হাইড্রেট দ্বারা হ্রাস করা হয়েছিল, এবং প্রস্তুতিমূলক পাতলা কাগজের মতো অক্সাইড গ্রাফাইট এবং গ্রাফিন উপাদান তৈরি করা হয়েছিল। ১, পরীক্ষা ১।

১, কাঁচামাল স্কেল গ্রাফাইট (গ্রানুলারিটি: ৩২৫ জাল, প্রথম-সমৃদ্ধ ন্যানোটেকনোলজি কোং, লিমিটেড); ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড (৯৫% ~ ৯৮%); পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট, সোডিয়াম নাইট্রেট, হাইড্রোজেনেটেড (৩০%), হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, ক্লোরিনেশন বেরিয়াম, হাইড্রেট (৮০%), ইত্যাদি।

বিশ্লেষণ করা হয়। উপরোক্ত ওষুধগুলি বিশেষভাবে উল্লেখ করা হয়নি, এবং এগুলি চায়না ফার্মাসিউটিক্যাল গ্রুপের সাংহাই কেমিক্যাল রিএজেন্ট কোম্পানি থেকে কেনা হয়েছে। উপরের সমস্ত বিকারক সরাসরি ব্যবহার করা হয় না।

১.২, নমুনা প্রস্তুতি ১) স্থির তাপমাত্রার চৌম্বক বল এবং বরফ জল স্নানের অধীনে, ৫.০ গ্নো৩ এবং ১০, তিনটি ফ্লাস্কের ১০০০ মিলিতে ২৩০ মিলি (৯৮%) ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিডের পাতলা কাগজের মতো অক্সাইড কালির (GO) স্তর তৈরি।

০ গ্রাম গ্রাফাইটের মিশ্রণ, মাঝারি গতিতে ৩০ মিনিট ধরে নাড়তে থাকুন, যাতে এটি মিশে যায়। মিশ্রণে ধীরে ধীরে 30GKMNO4 যোগ করা হচ্ছে, এবং 0°C তাপমাত্রায় 2 ঘন্টা ধরে নাড়তে হচ্ছে। তিনটি ফ্লাস্ককে একটি ধ্রুবক তাপমাত্রার জল স্নানে স্থানান্তরিত করা হয়েছিল যা প্রায় 38 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় সামঞ্জস্য করা হয়েছিল, 30 ঘন্টা ধরে চলতে থাকে এবং মাঝারি তাপমাত্রার বিক্রিয়া সম্পন্ন করা হয়।

মাঝারি তাপমাত্রা বিক্রিয়ার তাপমাত্রার পর, মিশ্রণটি ২০০০ মিলি বিকারে স্থানান্তরিত করা হয়, ডিআয়নযুক্ত জল দিয়ে ১০০০ মিলি মিশ্রিত করা হয়, এবং ২০০ মিলি (৫%) H2O2 যোগ করা হয়, এবং বিক্রিয়ার তরলটি সোনালী রঙে পরিণত হয়। সেন্ট্রিফিউগেশনটি একটি উচ্চ-গতির সেন্ট্রিফিউজ দিয়ে করা হয়েছিল, এবং ঘূর্ণন গতি ছিল 4000 r/মিনিট, একটি প্রি-প্রি-প্রি-প্রিফর্মড 5% HCl এবং ডিওনাইজড জল দিয়ে ধুয়ে ফেলা হয়েছিল যতক্ষণ না পরিস্রাবণে সালফিউরিক অ্যাসিড সালফিউরিক অ্যাসিড সনাক্ত করা হয়, এবং সাসপেনশনটি বাষ্পীভূত থালায় স্থানচ্যুত করা হয়েছিল, 60 ভ্যাকুয়োতে ​​ভ্যাকুয়াম শুকানো হয়েছিল, যা জারিত গ্রাফাইট তৈরি করেছিল। ২) গ্রাফিনের হ্রাসকরণ ১০০ মিলি জলীয় দ্রবণে ১০০ মিলি গ্রাফাইট কালিতে ছড়িয়ে দেওয়া হয়েছিল যাতে বাদামী-হলুদ সাসপেনশন পাওয়া যায়, এবং আল্ট্রাসাউন্ড অবস্থায় তিন-মুখের ফ্লাস্কের নীচে ছড়িয়ে দেওয়া হয়েছিল, ৯০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে উত্তপ্ত করা হয়েছিল, ২ মিলি হাইড্রেটেড হাইড্রেট ফোঁটানো হয়েছিল। এখানে বিক্রিয়াটি ২৪ ঘন্টা পরে ফিল্টার করা হয়েছিল, এবং ফলস্বরূপ পণ্যটি মিথানল এবং জল দিয়ে একাধিকবার ধুয়ে নেওয়া হয়েছিল এবং গ্রাফিনটি ৬০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে শুকানো হয়েছিল।

১.৩, জাপানি রিগাকু D / MAX-RB ডিফ্র্যাক্টোমিটার (Cu টার্গেট, Kα বিকিরণ, λ = 0.154056 nm) ব্যবহার করে পরীক্ষা এবং চরিত্রায়ন XRD ডিফ্র্যাকশন বিশ্লেষণ, স্ক্যানিং রেঞ্জ 5 ° ~ 80 °; ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি (FT-IR) বিশ্লেষণ থার্মোনিকোলেটের নেক্সাস ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম ইনফ্রারেড স্পেকট্রাম, KBR ট্যাবলেট, তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসীমা 400 ~ 4000cm-1; রমন স্পেকট্রোস্কোপি (রমন) ব্রিটিশ রেনিশের INVIA-টাইপ মাইক্রোক্লাসলেস লেজার রমন স্পেকট্রোমিটার বিশ্লেষণ করে, রেকর্ড পরিসীমা 100 থেকে 3200 cm-1, লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য 785 nm, স্থানিক রেজোলিউশন 1 μm পার্শ্বীয় দিক, অনুদৈর্ঘ্য 1 μm; স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM) একটি S-4800 FESEM স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ গ্রহণ করে; ট্রান্সমিসিভ ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ (TEM) জাপানের JEO কোম্পানি JEM-2100F-টাইপ ফিল্ড ট্রান্সমিট হাই-রেজোলিউশন ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ গ্রহণ করে; অ্যাটমিক ফোর্স স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ (AFM) মার্কিন ভিকোর ন্যানোস্কোপ4-টাইপ অ্যাটমিক ফোর্স মাইক্রোস্কোপ গ্রহণ করে।

উপসংহার ক. গ্রাফাইট জারণ প্রক্রিয়ার জারণ প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ করে, পরিবর্তিত হামার পদ্ধতি যেখানে উচ্চ তাপমাত্রার প্রতিক্রিয়া পর্যায় বাতিল করা হয়েছিল, এবং আল্ট্রাসাউন্ড পিলিং এবং হাইড্রেটেড হাইড্রেট হ্রাস চিকিত্সার মাধ্যমে গ্রাফিন প্রাপ্ত করা হয়েছিল। B.

TEM এবং AFM পরীক্ষার ফলাফল দেখায় যে গ্রাফিনের পুরুত্ব 0.36 nm, স্তরের সংখ্যা 3। গ.

পদ্ধতিটি নিরাপদ এবং সহজ, উৎপাদন বড়, নিয়ন্ত্রণ করা সহজ, পাতলা কাগজের আকৃতির গ্রাফিনের দ্রুত এবং সহজ, বৃহৎ আকারের প্রস্তুতি প্রদান করে, গ্রাফিনের বাণিজ্যিক প্রয়োগের জন্য একটি ভিত্তি প্রদান করে। .