ग्राफीन उत्पादन पद्धत

1, यांत्रिक स्ट्रिपिंग पद्धत
मेकॅनिकल स्ट्रिपिंग पद्धत ही वस्तू आणि ग्राफीनमधील घर्षण आणि सापेक्ष गती वापरून ग्राफीन पातळ-थर सामग्री मिळविण्याची एक पद्धत आहे. पद्धत ऑपरेट करणे सोपे आहे, आणि प्राप्त ग्राफीन सहसा संपूर्ण क्रिस्टल रचना ठेवते. 2004 मध्ये, दोन ब्रिटीश शास्त्रज्ञांनी ग्राफीन मिळविण्यासाठी नैसर्गिक ग्रेफाइट थर सोलण्यासाठी पारदर्शक टेपचा वापर केला, ज्याला यांत्रिक स्ट्रिपिंग पद्धत म्हणून देखील वर्गीकृत केले गेले. ही पद्धत एकेकाळी अकार्यक्षम आणि मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करण्यास असमर्थ मानली जात होती.
अलिकडच्या वर्षांत, उद्योगाने ग्राफीनच्या उत्पादन पद्धतींमध्ये बरेच संशोधन आणि विकास नवकल्पना केल्या आहेत. सध्या, झियामेन, ग्वांगडोंग आणि इतर प्रांत आणि शहरांमधील अनेक कंपन्यांनी कमी किमतीत आणि उच्च गुणवत्तेसह औद्योगिकरित्या ग्राफीन तयार करण्यासाठी यांत्रिक स्ट्रिपिंग पद्धतीचा वापर करून, कमी किमतीच्या मोठ्या प्रमाणात ग्राफीन तयार करण्याच्या उत्पादनातील अडथळ्यावर मात केली आहे.

2. रेडॉक्स पद्धत
ऑक्सिडेशन-रिडक्शन पद्धत म्हणजे सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि नायट्रिक ऍसिड आणि पोटॅशियम परमँगनेट आणि हायड्रोजन पेरॉक्साईड सारख्या ऑक्सिडंट्स सारख्या रासायनिक अभिकर्मकांचा वापर करून नैसर्गिक ग्रेफाइटचे ऑक्सीकरण करणे, ग्रेफाइट स्तरांमधील अंतर वाढवणे आणि ग्रेफाइट ऑक्साईड तयार करण्यासाठी ग्रेफाइट स्तरांमध्ये ऑक्साइड घालणे. त्यानंतर, रिॲक्टंट पाण्याने धुतले जाते, आणि धुतलेले घन पदार्थ ग्रेफाइट ऑक्साईड पावडर तयार करण्यासाठी कमी तापमानात वाळवले जाते. ग्राफीन ऑक्साईड ग्रेफाइट ऑक्साईड पावडर सोलून भौतिक सोलून आणि उच्च तापमान विस्ताराने तयार केले गेले. शेवटी, ग्राफीन (RGO) मिळविण्यासाठी रासायनिक पद्धतीने ग्राफीन ऑक्साईड कमी करण्यात आला. ही पद्धत ऑपरेट करणे सोपे आहे, उच्च उत्पादनासह, परंतु कमी उत्पादनाची गुणवत्ता आहे [१३]. ऑक्सिडेशन-रिडक्शन पद्धतीमध्ये सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि नायट्रिक ऍसिड सारख्या मजबूत ऍसिडचा वापर केला जातो, जो धोकादायक आहे आणि स्वच्छतेसाठी भरपूर पाणी आवश्यक आहे, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात पर्यावरणीय प्रदूषण होते.

रेडॉक्स पद्धतीने तयार केलेल्या ग्राफीनमध्ये भरपूर ऑक्सिजन असलेले कार्यात्मक गट असतात आणि ते सुधारणे सोपे असते. तथापि, ग्राफीन ऑक्साईड कमी करताना, कमी केल्यानंतर ग्राफीनमधील ऑक्सिजन सामग्री नियंत्रित करणे कठीण आहे आणि सूर्याच्या प्रभावाखाली, कॅरेजमधील उच्च तापमान आणि इतर बाह्य घटकांच्या प्रभावाखाली ग्राफीन ऑक्साईड सतत कमी होईल, त्यामुळे ग्राफीन उत्पादनांची गुणवत्ता कमी होईल. रेडॉक्स पध्दतीने उत्पादित केलेले हे सहसा बॅच ते बॅचमध्ये विसंगत असते, ज्यामुळे गुणवत्ता नियंत्रित करणे कठीण होते.
सध्या, बरेच लोक ग्रेफाइट ऑक्साईड, ग्राफीन ऑक्साईड आणि कमी झालेले ग्राफीन ऑक्साईड या संकल्पना गोंधळात टाकतात. ग्रेफाइट ऑक्साईड तपकिरी आहे आणि ग्रेफाइट आणि ऑक्साईडचा पॉलिमर आहे. ग्राफीन ऑक्साईड हे ग्रेफाइट ऑक्साईडला एकाच लेयर, दुहेरी लेयर किंवा ऑलिगो लेयरमध्ये सोलून मिळवलेले उत्पादन आहे आणि त्यात मोठ्या प्रमाणात ऑक्सिजन असलेले गट आहेत, म्हणून ग्राफीन ऑक्साईड गैर-वाहक आहे आणि त्यात सक्रिय गुणधर्म आहेत, जे सतत कमी करतात. आणि वापरादरम्यान, विशेषत: उच्च-तापमान सामग्री प्रक्रियेदरम्यान सल्फर डायऑक्साइडसारखे वायू सोडतात. ग्राफीन ऑक्साईड कमी केल्यानंतर उत्पादनास ग्राफीन (ग्रॅफीन ऑक्साईड कमी) म्हटले जाऊ शकते.

3. (सिलिकॉन कार्बाइड) SiC epitaxial पद्धत
SiC epitaxial पद्धत म्हणजे सिलिकॉन अणूंना पदार्थांपासून दूर ठेवणे आणि उर्वरित C ​​अणूंची पुनर्रचना अल्ट्रा-हाय व्हॅक्यूम आणि उच्च तापमान वातावरणात स्वयं-असेंबली करून, अशा प्रकारे SiC सब्सट्रेटवर आधारित ग्राफीन मिळवणे. या पद्धतीद्वारे उच्च दर्जाचे ग्राफीन मिळू शकते, परंतु या पद्धतीसाठी उच्च उपकरणे आवश्यक आहेत.