Często informowaliśmy, że grafen jest jednym z najtwardszych i najbardziej odpornych materiałów na świecie. Grafen jest chemicznym krewnym diamentów, węgla lub grafitu ołówków - tylko lepiej.
Niektórzy nazywają go również "cudownym materiałem", ponieważ z tylko jedną warstwą atomową jest jednym z najcieńszych materiałów we wszechświecie - mniej niż milionowa część milimetra grubości. Ma ogromny potencjał ekonomiczny ze względu na wiele zalet i może być wykorzystany w przyszłości do produkcji ogniw słonecznych, wyświetlaczy i mikrochipów.
Istnieją różne rodzaje grafenu, które również wymagają różnych technik produkcji. W tym artykule krótko przedstawimy różne rodzaje grafenów.
Grafen jednowarstwowy
Grafen jednowarstwowy jest najczystszą formą grafenu. Składa się z sześciokątnej sieci 2D atomów węgla.
Grafen kilkuwarstwowy (FLG) lub grafen wielowarstwowy (MLG)
To po prostu kilka warstw warstw grafenu. Im więcej warstw grafenu, tym bardziej zmniejsza się przewodność cieplna. MLG nadaje się jako materiał kompozytowy i jako wzmocnienie mechaniczne.
Tlenek grafenu (GO)
Tlenek grafenu jest syntetyzowany z proszku grafitowego w zmodyfikowanym procesie Hummersa. Jest szczególnie odpowiedni do stosowania w elastycznej elektronice, urządzeniach ciekłokrystalicznych, czujnikach chemicznych oraz jako zamiennik tlenku indu cyny, szczególnie w urządzeniach z ekranem dotykowym.
Zredukowany tlenek grafenu (rGO)
Zredukowany tlenek grafenu (rGO) jest idealny do farb przewodzących. Wytwarzany jest podobnie do tlenku grafenu.
Tlenek grafitu
Tlenek grafitu jest prekursorem tlenku grafenu (GO). Kiedyś nazywano go kwasem grafitowym. Można go otrzymać z grafitu pod działaniem silnych utleniaczy. W 2000 roku tlenek grafitu stał się interesujący jako możliwy prekursor do produkcji grafenu.
Nanopłytki grafitu, nanoarkusze grafitu, nanopłatki grafitu
Nanopłytki grafitu, nanowarstwy grafitu i nanopłatki grafitu są materiałami grafitowymi 2D o grubości i / lub wymiarze poprzecznym mniejszym niż 100 nanometrów. Idealnie nadają się do materiałów kompozytowych przewodzących prąd elektryczny.
Metody produkcji
Ze względu na szybko rosnące zainteresowanie grafenem, rozwój zaowocował całą gamą różnych metod produkcji. Do najważniejszych procesów syntezy grafenu należą:
- Redukcja tlenku grafenu
- Złuszczanie chemiczne i mechaniczne
- Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD)
- Wzrost epitaksjalny na węgliku krzemu
