ग्राफीन उत्पादन पद्धत

1, यांत्रिक पट्टी काढण्याची पद्धत
मॅकेनिकल स्ट्रिपिंग पद्धत म्हणजे ऑब्जेक्ट्स आणि ग्राफीन दरम्यान घर्षण आणि सापेक्ष गतीचा वापर करून ग्राफीन पातळ-थर साहित्य प्राप्त करण्याची एक पद्धत. ऑपरेट करण्यासाठी ही पद्धत सोपी आहे आणि प्राप्त ग्राफीन सामान्यत: संपूर्ण स्फटिकाची रचना ठेवते. 2004 मध्ये, दोन ब्रिटिश शास्त्रज्ञांनी ग्राफीन मिळविण्यासाठी नैसर्गिक ग्राफाइट थर फळाच्या सालीसाठी पारदर्शी टेप वापरली, ज्याला यांत्रिक पट्टी काढण्याची पद्धत देखील वर्गीकृत केले गेले. एकदा ही पद्धत अकार्यक्षम आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करण्यास अक्षम मानली जात असे.
अलिकडच्या वर्षांत, ग्राफीनच्या उत्पादनाच्या पद्धतींमध्ये या उद्योगाने बरीच संशोधन आणि विकास साधले आहेत. सध्या झियामेन, ग्वांगडोंग आणि इतर प्रांत आणि शहरांमधील अनेक कंपन्यांनी कमी खर्चात आणि उच्च गुणवत्तेसह ग्राफीन तयार करण्यासाठी मेकॅनिकल स्ट्रीपिंग पद्धतीचा वापर करून, कमी खर्चात मोठ्या प्रमाणात ग्रॅफिन तयार करण्याच्या उत्पादन अडचणीवर मात केली आहे.

2. रेडॉक्स पद्धत
ऑक्सिडेशन-कमी करण्याची पद्धत म्हणजे सल्फ्यूरिक acidसिड आणि नायट्रिक acidसिड आणि पोटॅशियम परमॅंगनेट आणि हायड्रोजन पेरोक्साइड सारख्या रासायनिक अभिकर्मकांचा उपयोग करून ग्रेफाइट ऑक्साईड तयार करण्यासाठी ग्रेफाइट थरांमधील अंतर वाढवणे आणि ग्रेफाइट थर दरम्यान ऑक्साईड्स वापरुन नैसर्गिक ग्राफाइटचे ऑक्सीकरण करणे. नंतर, अणुभट्टी पाण्याने धुतली जाते आणि ग्रेफाइट ऑक्साईड पावडर तयार करण्यासाठी धुतलेले घन कमी तापमानात वाळवले जाते. ग्रॅफिन ऑक्साईड ग्रॅफाइट ऑक्साईड पावडर सोलून भौतिक सोलणे आणि तपमान वाढवून तयार केले होते. अखेरीस, ग्राफीन ऑक्साईड रासायनिक पद्धतीने ग्राफीन (आरजीओ) मिळविण्यासाठी कमी केले गेले. उच्च उत्पादनासह, परंतु कमी उत्पादित गुणवत्तेसह ही पद्धत ऑपरेट करणे सोपे आहे [13]. ऑक्सिडेशन-रिडक्शन पद्धतीमध्ये सल्फ्यूरिक acidसिड आणि नायट्रिक acidसिड सारख्या मजबूत अ‍ॅसिडचा वापर केला जातो जो धोकादायक आहे आणि साफसफाईसाठी भरपूर पाण्याची आवश्यकता आहे, ज्यामुळे पर्यावरणीय प्रदूषण होते.

रेडॉक्स पद्धतीने तयार केलेल्या ग्राफीनमध्ये समृद्ध ऑक्सिजनयुक्त फंक्शनल गट असतात आणि ते सुधारित करणे सोपे आहे. तथापि, ग्राफीन ऑक्साईड कमी करताना, कपात झाल्यानंतर ग्रॅफिनच्या ऑक्सिजन सामग्रीवर नियंत्रण ठेवणे अवघड आहे आणि सूर्यप्रकाशाच्या अंतर्गत, कॅरेजमध्ये उच्च तापमान आणि इतर बाह्य घटकांद्वारे ग्रॅफिन ऑक्साईड सतत कमी होईल, म्हणून ग्राफीन उत्पादनांची गुणवत्ता रेडॉक्स पद्धतीने तयार केलेले बॅच ते बॅच पर्यंत विसंगत असते, ज्यामुळे गुणवत्ता नियंत्रित करणे कठीण होते.
सध्या बरेच लोक ग्रेफाइट ऑक्साईड, ग्रॅफिन ऑक्साईड आणि कमी केलेल्या ग्रॅफिन ऑक्साईड या संकल्पनांचा गोंधळ करतात. ग्रेफाइट ऑक्साईड तपकिरी आहे आणि ग्रेफाइट आणि ऑक्साईडचा पॉलिमर आहे. ग्रॅफिन ऑक्साईड हे एक उत्पादन, एकल थर, दुहेरी थर किंवा ओलिगो लेयरवर ग्रॅफाइट ऑक्साईड सोलून मिळविलेले उत्पादन आहे आणि त्यात मोठ्या प्रमाणात ऑक्सिजन-युक्त गट आहेत, म्हणून ग्रॅफिन ऑक्साईड नॉन-प्रवाहकीय आहे आणि सक्रिय गुणधर्म आहेत, जे सतत कमी करेल आणि सल्फर डायऑक्साइड सारख्या वायूंचा वापर विशेषतः उच्च-तपमान सामग्री प्रक्रियेदरम्यान सोडतो. ग्राफीन ऑक्साईड कमी केल्या नंतर उत्पादनाला ग्राफीन (कमी ग्राफीन ऑक्साईड) म्हटले जाऊ शकते.

3. (सिलिकॉन कार्बाईड) एसआयसी एपिटेक्सियल पद्धत
एसआयसी एपिटेक्सियल पद्धत म्हणजे सिलिकॉन अणूंना सामग्रीपासून दूर ठेवणे आणि उर्वरित सी अणूंचे अल्ट्रा-हाय व्हॅक्यूम आणि उच्च तापमान वातावरणात स्व-असेंब्लीद्वारे पुनर्रचना करणे, अशा प्रकारे सीआयसी सब्सट्रेटवर आधारित ग्रॅफिन प्राप्त करणे. या पद्धतीने उच्च-गुणवत्तेचे ग्राफीन मिळू शकते, परंतु या पद्धतीत उच्च उपकरणे आवश्यक आहेत.