تهیه نانو ذرات گرافن اکسید کاهش یافته بسیار پیچیده است. باید گفت در دنیای امروز بحث گرافن به یکی از جالب ترین و شگفت انگیز ترین موضوعات در تحقیقات مربوط به علم مواد، شیمی، فیزیک و نانوتکنولوژی تبدیل شده است.
نانو ذرات گرافن
ماده گرافن از یک ساختار دو بعدی کربنی تشکیل شده است که ضخامتی برابر با یک اتم دارد، اگر به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در زمینه گرافن هستید با ما تا انتها همراه باشید.
نانو ذرات گرافن یک لایه از کربن با ضخامت یک اتم است که ساختار شش ضلعی شبیه به لانه زنبور دارد، این ماده خصوصیات منحصر به فردی دارد؛ از این رو محبوبت آن نیز رو به افزایش است.
فرایند ساخت نانو اکسید گرافن به نسبت از گرافن معمولی پیچیده تر است. نانو گرافن از از طریق جداسازی هیدروژن از کربن ایجاد میشوند، به این فرایند تولید دهیدروژناسیون میگویند.
ویژگی نانو ذرات گرافن
ویژگی های نانو ذرات گرافن نا محدود است، این ذرات تا به امروز نازک ترین ماده شناخته شده اند و همان طور که گفتیم ضخامت آنها برابر یک کربن است که برخلاف ظاهرشان استحکام خوبی دارند.
یعنی حدود 200 برابر از فولاد قوی تر است به علاوه توانایی رسانا بودن در مقابل گرما و الکتریسیته را نیز دارد.
همچنین میتواند نور ار جذب کند این ماده شگفت انگیز به دلیل توانایی ادغام با هر صنعتی میتواند دنیا را دگرگون سازد، باید گفت این ماده سخت تر از الماس، انعطاف پذیر تر از پلاستیک و سبک تر از آلومینیوم است.
تحرک الکترون های نانو سیلیس ذرات گرافن 100 برابر از سیلیکون بیشتر است، به علاوه گرما را دو برابر بیشتر از الماس عبور میدهد.
- بیشتر بخوانید: اکسید روی نعمتی
باید گفت این ذرات نانو گرافن خاصیت نفوذ ناپذیری دارند. یعنی حتی کوچک ترین اتم نیز نمیتواند از آنها عبور کند.
به طور کلی نانو ذرات گرافن بسیار منحصر به فرد هستند. یک سری تفاوت گرافن با گرافیت دارد که در ادامه توضیح میدهیم. اول باید بگویم ساختار گرافیت کریستالی است و از چندین لایه کربن تشکیل شده.
اتم های این ماده با پیوند کووالانسی به هم اتصال یافته اند و همچنین بسیار شکننده هستند. اما گرافن همان طور ه اشاره کردیم از یک لایه کربن ساخته شده است؛ از این رو یکی از قوی ترین موادی که تا کنون شناخته شده.
طرز ساخت اکسید گرافن
طرز ساخت اکسید روی گرافن دارای چند مرحله است که در ادامه توضیح میدهیم برای ساخت این ماده ابتدا اسید فسفوریک را با اسید سولفوریک ترکیب می کنیم تا یک محلول حاصل شود.
پس از گذشت مدتی پودر گرافن به محلول اضافه می کنیم و به مدت 15 دقیقه به خوبی هم می زنیم این کار را تا جایی ادامه میدهیم که یک مخلوط همگن ایجاد شود.
بعد از این مرحله پرمنگنات پتاسیم را به آرامی و به صورتی که مخلوط در حال هم زدن باشد به محلول اضافه میکنیم. با اضافه شدن این ماده رنگ مخلوط سبز رنگ میشود.
سپس مخلوط را به مدت 72 ساعت رها میکنیم و بعد از گذشت این مدت آب اکسیژنه را به داخل آن میریزیم تا عمل اکسیداسیون را متوقف کنیم.
بعد از این مراحل دمای محلول را افزایش میدهیم و برای کنترل کردن دما از یخ استفاده میکنیم.
پس از گذشت نیم ساعت رنگ مخلوط ما طلائی رنگ میشود که میتوان آن را 4 بار با HCL و دو بار با آب مقطر شست سپس این مخلوط را برای گرفتن اسیدهای اضافی وارد سانتریفیوژ میکنند و بعد کامل شدن این مراحل اکسید گرافن ما آماده است.
کاربرد ذرات نانو گرافن در موارد مختلفی است که در ادامه بیشتر توضیح میدهیم.
- نقش در ساخت نانو کامپوزیت ها
- کاربرد نانو ذرات در سلول های فتو ولتائیک
- نقش در ساخت دیوید های ساطع کننده نور
- نقش حفاتی در سنسور ها و کاتالیزور ها
- نقش حفاظتی در نمایشگرهای کریستال مایع
معایب نانو اکسید گرافن
همان طور که از متن بالا متوجه شدیم نانو ذرات اکسید گرافن بسیار منحصر به فرد هستند و از این رو کاربرد های زیادی دارند در بالا اشاره کردیم که با وجود آنکه نانو ذرات نازک هستند.
اما از فولاد قوی ترند همچنین رسانایی خوبی دارند و حتی میتوانند نور به خود جذب کنند.
تا به امروز نانو ذرات گرافن کاهشی عجیب ترین ماده به حساب می آیند اگر می خواهید برای مصارف خود این ماده تهیه کنید.
اما نمی دانید که کدام شرکت قابل اعتماد است باید بگوییم شرکت ما بهترین ارائه دهنده در این زمینه است و حتی شما میتوانید برای اطمینان بیشتر با مشاورین ما در ارتباط باشید.
