Preparation method and application of graphene

2022/04/08

Awtor:Iflowpower -Portable Power Station Supplier

Ang Graphene isip usa ka tipikal nga representante sa carbon nanomaterials, nga nakadani sa kaylap nga mga kabalaka sa mga siyentipiko ug interesado kaayo sa ilang lapad nga kristal nga porma ug elektrikal nga mga kabtangan.. Sa usa ka bahin, ang panguna nga pamaagi sa pag-andam ug prinsipyo sa graphene gipaila, sa laing bahin, ang kaylap nga aplikasyon sa graphene sa daghang mga natad sama sa nano-electronic nga mga aparato.. Ubos nga gasto nga daghang pag-andam sa mga materyales sa graphene sa panukiduki sa graphene ug kahinungdanon sa aplikasyon.

Ang carbon nanomaterials kay usa ka research hotspot nga kaylap nga nabalaka sa natad sa bag-ong mga materyales sa bag-ong mga materyales karon, diin ang carbonnanotube (CNT), graphene, ug fullerene maoy kasagarang mga representante sa carbon nanomaterials.. Tungod kay sila adunay maayo kaayo ug talagsaon nga optical, elektrikal ug mekanikal nga mga kabtangan, sila adunay usa ka halapad nga mga prospect sa aplikasyon. Taliwala niining tulo ka tipikal nga carbon nanomaterials, ang two-dimensional graphene kay usa ka batakang yunit nga naglangkob sa one-dimensional nga carbon nanotubes ug zero-Vivolirene (Fig..

1), nga adunay maayo kaayo nga kristal nga porma ug elektrikal nga mga kabtangan. Ang Graphene kaylap nga nabalaka sa mga siyentipiko sa Unibersidad sa Manchester, England, ug ang katingad-an nga pasundayag niini nakapukaw sa mga siyentipiko ug interesado kaayo sa ilang katingad-an nga nahimo.. Ang single-layer graphene naa sa usa ka two-dimensional nga kristal nga istruktura, ang gibag-on 0 ra.

Ang 334 nm, nga usa ka sukaranan nga yunit nga nagtukod sa ubang mga dimensional nga carbonaceous nga mga materyales, nga mahimong maputos aron maporma ang usa ka zero-resolulent nga Fulrene, gilukot aron mahimong usa ka one-dimensional nga carbon nanotube, Pagporma sa three-dimensional nga graphite formation. Ang Grainne usa ka semiconductor nga walay enerhiya, adunay carrier mobility (2 × 105 cm2 / v) nga adunay taas nga silicon, nga adunay micrometer free run ug dako nga coherence length sa room temperature, mao nga ang graphene kay nanometer.. Maayo nga materyal alang sa sirkito.

Ang Graphie adunay maayo nga thermal conductivity [3000W / (m · k)], taas nga kusog (110GPa) ug dako nga espesipikong lugar sa nawong (2630 m2 / g). Kini nga maayo kaayo nga mga kabtangan naghimo sa graphene sa natad sa nano-electronic nga mga aparato, mga sensor sa gas, pagtipig sa enerhiya, ug mga composite.. 1.

Ang pamaagi sa pag-andam sa graphene Sa pagkakaron, ang pamaagi sa pag-andam sa graphene mao ang panguna nga mekanikal, oxidized graphite reduction, thermal decomposition SiC nga pamaagi, kemikal nga deposition growth method, epitaxial method, etc. 1.1, micromechanical stripping method 2004, GEIM unang naggamit sa micromechanical stripping method, malampuson nga gipanitan gikan sa high-oriented thermal cracking graphite (high-oriented thermal cracking graphite) ug naobserbahan ang single layer graphene.

Ang pinakataas nga gilapdon sa single-layer graphene nga giandam sa GEIM research group mahimong moabot sa 10 μm. Ang pamaagi nag-una base sa oxygen plasma harness sa pag-etch sa groove sa gilapdon sa 20 μm ngadto sa 2 mm, lawom nga 5 μm, ug ipadayon kini sa SiO2 / Si substrate nga gilakip sa photoresist. Human sa calcination, ang sobra nga graphite sheet balik-balik nga gipanitan sa usa ka transparent tape, ug ang nahabilin nga graphite sheet nga nahabilin sa Si wafer gituslob sa acetone, ug ang daghang tubig dali nga gilimpyohan sa daghang tubig, ug ang nakuha ang usa ka dako nga baga nga sheet.

Ang gibag-on nga ubos pa kay sa 10 nm, kini nga mga manipis nga mga sapaw nag-una nagsalig sa Van Dehua ni gahum o capillary nga pwersa sa pag-ayo sa pagbugkos sa SiO2, ug sa katapusan pagpili sa usa ka gibag-on sa lamang sa pipila ka single atomic layer gibag-on sa ilalum sa atomic puwersa mikroskopyo.. Kini nga pamaagi mahimong Pagkuha og graphene sheet nga adunay gilapdon nga micrometers, apan dili sayon ​​​​ang pagkuha sa usa ka bulag nga single atomic layer nga baga nga graphene sheet, ug ang ani usab ubos kaayo, mao nga dili kini angay alang sa dako nga produksyon ug aplikasyon.. Pagkahuman, si Meyer et al.

Gibutang ang Si wafer nga adunay sulud nga usa ka layer sa graphene sa microcomputer stripping method sa usa ka etched metal frame, ug ang Si wafer nadaot sa usa ka acid, ug ang gisuspinde nga single layer graphene nga gisuportahan sa metal bracket malampuson nga giandam.. Ug gamita ang transmissive electron microscopy aron maobserbahan ang ilang topograpiya. Gitun-an nila nga ang single-layer graphene dili patag nga eroplano, apan adunay lebel (5 ~ 10 nm) sa eroplano, ug ang lebel sa mga wrinkles sa usa ka layer nga graphene surfaces mas dako kay sa bilateral graphene, ug adunay graphene layers. Ang pag-uswag sa gidaghanon sa mga wrinkles nagkagamay ug nagkagamay, nga mahimong tungod sa usa ka layer nga graphene aron makunhuran ang enerhiya sa nawong niini, nga nakabig gikan sa duha ka dimensiyon nga tulo-ka-dimensional nga porma, ug mahimo’g mangagpas sa mga pleats sa nawong sa graphene mahimong ang gikinahanglan nga Kondisyon, ang epekto sa mga pleats sa ibabaw sa graphene mao ang dugang nga pagsusi.

Ang micromechanical stripping nga pamaagi makaandam sa taas nga kalidad nga graphene, apan adunay ubos nga ani ug taas nga gasto, dili makatagbo sa industriyalisasyon ug mga kinahanglanon sa produksiyon sa sukod, ug magamit lamang isip usa ka laboratoryo nga gamay nga pag-andam.. 1.2, kemikal nga alisngaw deposition pamaagi kemikal alisngaw deposition pamaagi mao ang usa ka paagi sa pag-andam sa semiconductor manipis nga mga materyales sa pelikula sa usa ka dako nga-scale industriyalisasyon.

Ang pamaagi sa CVD nagtumong sa kemikal nga reaksyon sa reaksyon nga substansiya ubos sa gas nga mga kondisyon, ug nagmugna sa nawong sa solid nga materyal nga gideposito sa gipainit nga solid matrix, nga sa baylo adunay proseso sa solid nga materyal.. Ang proseso sa produksiyon niini perpekto kaayo, ug nahimo usab kini nga paagi alang sa mga tigdukiduki sa pag-andam sa graphene. Ang chemical vapor deposition (CVD) nga pamaagi naghatag usa ka epektibo nga pamaagi nga nagkontrol sa graphene, nga lahi sa pag-andam sa mga CNT, pag-andam sa granular catalyst kung nag-andam sa mga granular catalyst nga adunay pamaagi sa CVD, nga usa ka patag nga substrate (sama sa usa ka metal nga pelikula, metal nga single. kristal Ang et al.

Sa usa ka taas nga temperatura nga degradable nga pasiuna (e.g., methane, ethylene, ug uban pa.

) atmospera, pinaagi sa taas nga temperatura nga annealing, pagdeposito sa carbon atom aron mahimong graphene, ug sa katapusan makakuha og independente nga graphene pinaagi sa kemikal nga corrosion. piraso. Pinaagi sa pagpili sa usa ka matang sa substrate, usa ka temperatura sa pagtubo, usa ka nag-una nga dagan, sama sa pagtubo rate, gibag-on, dapit, ug uban pa.

), kini nga pamaagi malampuson nga nag-andam sa usa ka layer o multilayer graphene sa lugar nga square centimeter. Ang pinakadako nga bentaha mao ang mga graphene sheet nga adunay dako nga lugar. 1.

3, ang pamaagi sa epitaxial nga pamaagi sa pagtubo kasagaran pinaagi sa pagpainit sa 6H-SiC nga usa ka kristal nga nawong, deretation sa Si (0001 nawong) nga mga atomo aron sa pag-andam sa graphene. Ang 6H-SiC nga single nga kristal nga nawong ang una nga gihimo, ug ang H2 etch pretreatment kay pretreatment, ug ang surface oxide gikuha gikan sa 1000 ° C ubos sa ultra-high vacuum (1.33 × 10-8Pa), ug ang oxide gikumpirma sa AugeRelectronspectroscopy.

Pagkahuman sa kompleto nga pagtangtang, ang sample gipainit sa 1250 hangtod 1450 ° C ug ang temperatura 10 hangtod 20 minuto, ug ang gibag-on sa nakuha nga graphene sheet labi nga gitino sa temperatura sa kini nga lakang, ug kini nga pamaagi makaandam sa 1 hangtod 2 carbon. atomic nga mga sapaw. Baga nga graphene, apan tungod kay ang ibabaw nga istruktura sa SiC nga kristal mas komplikado, lisud ang pagkuha sa usa ka dako nga lugar, ang gibag-on usa ka graphene.. BERGER ug uban pa.

Gikuha ang pamaagi sa pag-andam sa usa ka layer ug multi-layered graphene ug tun-an ang performance niini. Kung itandi sa graphene nga nakuha pinaagi sa mekanikal nga paagi sa paghubo, ang graphene nga giandam pinaagi sa epitaxial nga pamaagi sa pagtubo nagpakita sa usa ka taas nga paglihok sa carrier, apan naobserbahan nga ang quantum Hall nga epekto naobserbahan.. 1.

4, electrochemical nga pamaagi LiU et al, graphene giandam pinaagi sa electrochemically oxidation graphite sungkod. Ilang gisal-ot ang duha ka high-purity graphite bars ngadto sa tubigon nga solusyon nga adunay ionic nga mga likido, ug ang kontrol nga boltahe na-corroded sa 10 ngadto sa 20 V, 30 min, ug ang pagkunhod sa cationic cathode sa ionic liquid nahimong free radicals, ug ang graphene sheet Ang π- ang electron gigapos aron mahimong usa ka functionalized graphene sheet sa ionic liquid, ug sa katapusan ang itom nga precipitate sa electrolytic cell nga adunay anhydrous ethanol, ug ang graphene mahimong makuha sa 60 ° C sulod sa 2 ka oras.. Kini nga pamaagi mahimong andamon gikan sa ionic liquid functionalized graphene, apan ang giandam nga graphene sheet mas dako pa kay sa gibag-on sa monogen..

1.5, organic synthesis nga pamaagi Qian et al. Nagtrabaho sa organikong sintetikong graphene nanocarbon nga adunay pagtino nga mga istruktura.

Gigamit sila isip monomer gamit ang tetrabromide (Tetrabromo-Pelenebisimides), nga mahimong mahitabo sa usa ka polymer coupling reaction ubos sa activation sa copper ug L-proline, ug nakuha ang lain-laing mga gidak-on sa parallel Immine, high-efficiency chemical synthesis sa graphene nano-containing- mga grupo nga adunay sulod; gibulag usab nila ang duha ka tulo-tulo-siphylimide isomer pinaagi sa taas nga performance nga likido nga mga hugna, ug inubanan sa teoretikal nga pagkalkula dugang nga gipatin-aw ang ilang istruktura. 2, graphene aplikasyon graphene naglakip sa maayo kaayo nga electron transport, optical coupling, electromagnetic, thermodynamics, etc., mao nga sa nano-electronic nga mga himan, high-performance liquid crystal display nga mga materyales, solar cells, field emission materials, gas sensors, enerhiya Wide nga aplikasyon sa natad sa pagtipig.

2.1, ang transparent electrode sa industriya nga komersyal nga transparent nga mga materyales sa pelikula mao ang indium tin oxide (ITO), tungod sa limitado nga sulud sa yuta, ang mga presyo mahal, labi na ang makahilo, aron kini limitado.. Ingon usa ka bag-ong bituon sa kalidad sa carbon, ang graphene giisip nga usa ka alternatibo nga materyal sa indium tin oxide, ug ang graphene yano ug mubu nga gasto, nga mao ang mga bentaha sa yano ug mubu nga gasto..

patag nga dalan. Ang Mullen Study Group nagdeposito sa pagkunhod sa thermostat pinaagi sa impregnation coating method, ang film resistance mao ang 900Ω, ang light transmittance mao ang 70%, ang pelikula gihimo ngadto sa usa ka positibo nga electrode sa dye solar cell, ug ang energy conversion efficiency sa solar cell. maoy 0.26%.

Sa 2009, ang grupo sa pagtuon naghimo sa usa ka repurrent gas ug carbon tinubdan gamit ang acetylene, ug graphene giandam pinaagi sa taas nga temperatura reduction pamaagi, nga naghatag sa usa ka posibilidad nga graphene ingon sa usa ka puli nga materyal sa conductive bildo.. 2.2, ang sensor electrochemical sensor nga teknolohiya naghiusa sa teknolohiya sa impormasyon ug biotechnology, nga naglambigit sa mga cross-disciplines sama sa kemikal, biology, physics ug electronics.

Pagkahuman sa pagpakita sa graphene, nakit-an sa mga tigdukiduki nga ang graphene naghatag usa ka duha ka dimensyon nga palibot ug paspas nga pagbalhin sa multiphase nga electron sa sulud nga bahin, nga naghimo niini nga usa ka sulundon nga materyal alang sa mga sensor sa estudyante sa electrochemical.. Ang graphene nga giandam sa CHEN gigamit ingon usa ka materyal nga electrode sensor, ug ang mubu nga konsentrasyon nga NO2 mahimong makit-an sa temperatura sa kwarto, ang mga tagsulat nagtuo nga kung ang kalidad sa graphene dugang nga madugangan, ang pagkasensitibo sa sensor sa pag-detect sa gas mahimong mapauswag.. Gipakita ni Gostene ang potensyal nga lahi sa ubang mga materyales sa sensor, mao nga nagkadaghan ang mga medikal nga tawo ang nabalaka bahin niini, ug ang karon nga graphene gigamit usab sa medikal nga pag-ila sa dopamine, glucose, ug uban pa..

2.3, Super Capacitor Super Capacitor usa ka episyente nga pagtipig ug pagbalhin sa sistema sa enerhiya, nga adunay mga bentaha sa dako nga densidad sa kuryente, dako nga kapasidad, taas nga serbisyo sa kinabuhi, pagpanalipod sa kalikopan sa ekonomiya, ug kaylap nga gigamit sa lainlaing mga lugar sa suplay sa kuryente. Ang Graphie adunay taas nga espesipikong lugar sa nawong ug taas nga conductivity, dili sama sa pag-apod-apod sa porous nga carbon material nga electrode nga masaligan, nga naghimo niini nga labing potensyal nga materyal sa electrode..

CHEN et al, ang supercapacitor power density nga giandam sa graphene electrode material mao ang 10 kW / kg, ang energy density mao ang 28.5WH / kg, ang labing kataas nga piho nga kapasitor mao ang 205F / g, ug ang 90% nga ratio gipadayon pagkahuman sa 1200 nga cyclic charge ug discharge test Capacitor, adunay mas taas nga siklo sa kinabuhi. Ang potensyal sa graphene sa supercapacitor kinahanglan nga mabalaka bahin sa daghang mga tigdukiduki.

2.4, composite graphene, pisikal, kemikal ug mekanikal nga mga kabtangan naghatag og nag-unang gahum alang sa composite kalamboan, ug kini mao ang tilinguhaon sa pag-abli sa daghang mga bag-ong mga aplikasyon, sama sa bag-ong conductive polymer nga mga materyales, multi-functional polymer composites ug high-kalig-on porous seramiko.. Materyal, ug uban pa.

Fan et al, ang high-specific surface area ug taas nga electron mobility sa graphene giandam, ug ang complex adunay taas nga ratio capacitor (1046F / g) nga mas dako pa kay sa puro poly. Beylamidine ratio kapasidad 115f / g. Ang pagdugang sa graphene nagdugang sa multi-functionality sa composite, ug ang pagproseso sa performance sa composite nga materyal, naghatag og mas lapad nga natad sa aplikasyon alang sa composite nga mga materyales..

3, ang konklusyon, ang konklusyon, graphene gigamit ingon nga usa ka bag-o nga duha ka-dimensional carbon nga materyal, uban sa maayo kaayo nga electron transport, optical pagkabit, electromagnetic, thermodynamics ug mekaniko, etc., sa nano-electronic nga mga himan, high-performance nga liquid crystal display nga mga materyales, solar energy Battery, field launch material, gas sensor ug energy storage kay kaylap nga gigamit sa kaumahan, mao nga nahimong research hotspots sa balay ug sa gawas sa nasud. Ubos nga gasto nga daghang pag-andam sa mga materyales sa graphene sa panukiduki sa graphene ug kahinungdanon sa aplikasyon.

.

PAGSULAY US
Sultihi lang kami sa imong mga kinahanglanon, makahimo kami labaw pa sa imong mahunahunaan.
Ipadala ang imong pangutana
Chat with Us

Ipadala ang imong pangutana

Pagpili usa ka lahi nga sinultian
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
Karon nga sinultian:Sugbuanon