グリーン法：1時間と単層グラフェンの調製

科学界の熱い材料であるグラフェンは、業界に新たな恩恵をもたらしていますが、迅速で安全性の高い工業的準備方法はありませんでした。浙江大学高分子優れたチームの教授は、既存の方法の欠点を回避するために、単層グラフェンの準備は「グリーン」ルートを見つけ、高速、低コスト、汚染なしで、の大規模な準備に適しています工業化。

1月21日、Nature ZiKan NatureCommunications（ネイチャーコミュニケーションズ）誌に関連する学術論文「Aniron-basedgreenapproachto1-hproductionofsingle-layergrapheneoxide」が掲載されました。雑誌の査読者は、この方法は従来の酸化グラファイト（エン）の調製方法を打ち破り、将来的にグラフェンをさらに応用することは非常に重要であると考えました。

パーティーのグラファイト間伐を探しています

グラフェンは、ハニカム状の平面を形成するためにそれらを接続する六角形のリングを形成する炭素原子の薄いシートです。合わせて、20万枚のグラフェンは人間の髪の毛のサイズです。これまで、炭素の二次元形態は推測の問題でした。重要な問題は、グラファイトを非常に薄いシートに層化する方法です。

2004年、イギリスのマンチェスター大学で、カーボンは、セロハンテープで繰り返しグラファイトのペーストと裂け目があり、グラファイトフレークの厚さは徐々に減少し、最終的に形成される厚さはわずか0.335nmのグラフェンです。世界で初めて単層グラフェンを取得し、2人の科学者が2010年のノーベル物理学賞を受賞しました。現在進化している、機械的ストリッピング法の粘着テープ紙ペースト法、グラフェンの調製法は実験室になっていますが、この方法の限界は、グラフェンの異なる層の混合物の製品が大規模であることは明らかです単層グラフェンの調製。

科学者たちは別の道、REDOXプロセスを発見しました。最初に酸化グラファイトを「セグメンテーションの層」グラフェンシートに酸化し、再び還元反応であるグラフェンを通過させます。世界で最も有名なブロディ法（1859）であり、スタウデンマイヤー法（1898）とハマーズ法（1958）は、科学者の名前にちなんで名付けられました。ただし、これらの方法または爆発の危険性は、重金属汚染または有毒ガスを生成すると同時に、少なくとも10時間の準備時間は、準備の過程で非常に注意する必要があります。最も一般的なハマーズ法は、例えば、過マンガン酸カリウムを酸化剤として使用することであり、マンガンイオンの生成プロセスは重金属汚染を引き起こす可能性があり、酸化マンガン中間体も爆発しやすい。

新しい方法は大量生産で使用することができます

何年にもわたる調査の結果、優れた教授チームは、新しい安価で毒性のない鉄シリーズの抗酸化剤を発見し、半世紀以上の塩化マンガン、酸化剤の使用に取って代わりました。」鉄の抗酸化分子が速く動くことは、次のようになることがわかりました。ウェッジ、グラファイトへの急速な浸透、すぐにグラファイト層。このプロセスは酸素を生成し、ガスはグラファイトの最上層を助け、速度の準備をします。「このアプローチは「グリーン」であるとハイは言った：爆発の危険はない、環境にやさしい有害物質を発生しません。同時に、実験データの作成は、単層酸化グラフェンのこの方法が1時間以内に完了することができ、産業での大規模なアプリケーションに期待されることを示しています。

素晴らしいは、茶色の粉末、コーヒー粉末に似たレポーターを示しました。この方法は、単層酸化グラフェンの「グリーン」調製を使用することです。紹介によると、この材料は水溶液で調製され、グラフェン粉末、製造材料、および溶媒中の「インスタント」に乾式還元することができます。優れた説明ですが、この機能により、グラフェンは材料の保管と輸送に便利になります。

グラフェンの素晴らしい世界

「原材料、材料、デバイス」は、グラフェンの適用に関する3つの重要な問題を検討することです。チームがさまざまな形の巨視的なグラフェン材料とスーパーキャパシタを製造する前に、リチウム電池デバイスは次のように述べています。さらに、既存の問題を解決するための原材料のレベルで、単層グラフェンの規模、低コストの準備、および実用化を促進することを検討します。」

教授の高度な研究室では、大小のボトルにマクロ形態のグラフェン材料が充填されています。グラフェン繊維のシリンダーにねじれ、高強度、高高蓮、ガイド繊維、グラフェンノットフィギュアの研究室は、今年のネイチャー2011の写真を選択しました。アスパラガスの細い葉に「浮かぶ」ことで、グラフェンエアロゲルの弾力性が低下することはなく、2013年に世界で最も軽い固体材料の記録を作成しました。そして、フィルムのような連続グラフェンフィルムは、毎分10メートル「回転」し、将来のモバイルサーマルフィルム、スーパーキャパシタ、航空機の除氷に理想的な素材になります。

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