Kuidas nano süsinikmaterjali ekstrateerida - grafeen?

Grafeen (Graphene) on uus materjal, mis koosneb sp² hübriidse ühendatud süsinikuaatomitest, mis on tihedalt pakitud ühte kahemõõtmelisse kärgstruktuuri. 2004. aastal eraldati Andre Geim ja Konstantin Novoselov, kaks Ühendkuningriigi Manchesteri ülikooli teadlast, kõrgelt orienteeritud pürolüütilisest grafiidist (HOPG). Lisaks võib kasutada ka keemilist aurude sadestumist (CVD). Ja grafeenioksiidi (GO) vähendamise meetod. Grafeenil on suurepärased optilised, elektrilised ja mehaanilised omadused ning sellel on olulised rakendusväljavaated materjaliteaduses, mikro-nano töötlemises, energias, biomeditsiinis ja ravimite tarnimises.

Grafeeni omadused ja rakendused

Grafeen oma kitsas tähenduses viitab ühele grafiidi kihile, paksusega 0,335nm, millel on ainult üks süsinikuaatomite kiht. Kuid tegelikult võib grafeeniks nimetada ka grafiidistruktuure, millel on vähem kui 10 kihti, ja neid, millel on rohkem kui 10 kihti, nimetatakse grafeeni filmideks. Täiuslikul grafeenil on ideaalne kahemõõtmeline kristallstruktuur, mis koosneb kuusnurksest võrest. Tänu oma erilisele struktuurile on grafeenil palju silmapaistvaid omadusi:

Grafeeni tuletis - mine

Grafeenoksiid (GO) on grafeeni oksiid. Pärast oksüdeerumist suurenevad hapnikku sisaldavad funktsionaalsed rühmad ja muudavad selle omadused grafeenist aktiivsemaks, mis võib parandada selle omadusi erinevate reaktsioonide kaudu hapnikku sisaldavate funktsionaalsete rühmadega. Pärast GO vähendamist on võimalik saada vähendatud grafeenoksiidi (rGO).

SP3 süsinikuaatomite olemasolu GO-s muudab selle isolaatoriks, kuid rGO on juhtiv ja seda saab seetõttu kasutada elektroodimaterjalina. GO vesi hajutamissüsteemi saab kasutada määrdeainena, et vähendada hõõrdumist metallpindadel. GO toetatud metallist katalüsaatoreid saab kasutada ka ristsiduvate reaktsioonide ja hüdrogeenimisreaktsioonide jaoks.