Графены исэл ба бууруулсан графены ислийн гол ялгаа нь графены исэл нь хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгүүдийг агуулж байдаг бол багасгасан графены исэлд хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгүүд дутагдаж байгаа явдал юм.
Графит исэл нь нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгчийн атомуудаас тогтдог материал юм. Бал чулууг хүчтэй исэлдүүлэгчээр боловсруулснаар бид энэ нэгдлүүдийг олж авах боломжтой. Мөн бид энэ материалын мономолекулын хуудас буюу графений ислийн хуудас үйлдвэрлэх боломжтой. Түүнээс гадна бид эдгээр мономолекулуудыг эмчилж, багасгасан графены ислийг гаргаж авах боломжтой.
Графены оксид гэж юу вэ?
Графены исэл нь бал чулууны исэлээс бүрдсэн мономолекул хуудас юм. Энэ материал нь маш чухал бөгөөд учир нь бид үүнийг ашиглан графен хуудсыг үр дүнтэй, гэхдээ хямд аргаар үйлдвэрлэх боломжтой. Энэ тохиолдолд графены исэл нь графений исэлдсэн хэлбэр юм. Энэ нь хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгүүдээр бэхлэгдсэн нэг атом давхаргатай.
Зураг 01: Графены ислийн химийн бүтэц
Энэ материал нь хүчилтөрөгчийн үйл ажиллагаатай тул ус болон бусад уусгагчид тархдаг. Тиймээс энэ материалыг боловсруулахад хялбар байдаг. Мөн энэ шинж чанар нь керамик материалыг графены исэлтэй холих үед керамикийн цахилгаан болон механик шинж чанарыг сайжруулах боломжийг олгодог. Гэхдээ энэ нь цахилгаан дамжуулах чанарт сайн биш юм. Тиймээс бид үүнийг цахилгаан тусгаарлагч гэж ангилдаг. Энэ нь голчлон бал чулуунд байдаг sp2 холболтын сүлжээ тасалдсантай холбоотой юм. Гэхдээ бид түүний шинж чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд ашиглаж болох зарим процессууд байдаг.
Мөн үйлдвэрлэгчид энэ нэгдлийг хийхэд ашигладаг дөрвөн үндсэн арга байдаг. Тэд бол; Staudenmaier, Hofmann, Brodie, Hummers арга. Эдгээр техникүүд хоорондоо ялгаатай байдаг.
Хэрэглээ
- Уян цахилгаан хэрэгсэл, нарны зай, химийн мэдрэгч зэрэгт графены ислийг субстрат дээр нимгэн хальс болгон түрхэж ил тод дамжуулагч хальс үйлдвэрлэхэд.
- Батерей болон мэдрэгчтэй дэлгэцийн цагаан тугалганы ислийг солиход зориулагдсан.
- Өндөр гадаргуутай учир батерей, конденсатор, нарны зайд электродын материал болно.
- Нийлмэл материалын шинж чанарыг (суналтын бат бэх, уян хатан чанар, дамжуулах чанар гэх мэт) эдгээр материалуудтай холих замаар сайжруулах.
- Материал нь флюресцент шинж чанартай тул эмнэлгийн төрөл бүрийн хэрэглээ.
Багасуулсан графены исэл гэж юу вэ?
Багассан графены исэл нь мономолекул графены ислийн хуудасны бууруулсан хэлбэр юм. Хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгүүд байдаггүй, учир нь эдгээр бүлгүүдийг янз бүрийн эмчилгээний аргаар багасгадаг. Мөн энэхүү бууруулах үйл явц нь бидний авах эцсийн бүтээгдэхүүнд ихээхэн нөлөөлдөг учраас маш чухал үйл явц юм. Учир нь энэ процесс нь бууруулсан хэлбэрийн чанар нь төгс графены чанарт хэр ойртохыг тодорхойлдог.
Том/үйлдвэрлэлийн хэмжээнд эрчим хүч хадгалах зэрэг хэрэглээний хувьд графены ислийг багасгасан нь сайн сонголт юм. Гол нь энэ нэгдлийг том хэмжээгээр үйлдвэрлэх нь графен үйлдвэрлэхээс маш хялбар байдагтай холбоотой.
Зураг 02: Графит, графины исэл ба бууруулсан графины ислийн шингээлтийн спектроскопи ба раман спектроскопи
Бид графены ислийг багасгаж, багасгасан графены ислийг олж авах хэд хэдэн арга байдаг. Тэдгээрийн дотроос чухал арга техник нь дулааны, химийн эсвэл цахилгаан химийн аргууд юм. Химийн аргыг ашиглах нь асар их давуу талтай, учир нь бид үйлдвэрлэлээ хүссэнээрээ өргөжүүлэх боломжтой. Гэсэн хэдий ч ихэнх тохиолдолд химийн аргаар хийсэн бүтээгдэхүүн нь цахилгаан шинж чанар, гадаргуугийн хэмжээ нь стандартаас доогуур байдаг.
Хэрэглээ
- Графены талаарх судалгаанд
- Батерейны үйлдвэрлэл
- Био анагаахын хэрэглээ
- Супер конденсаторын үйлдвэрлэлд
- Хэвлэх боломжтой графен электрон хэрэгсэлд
Графены исэл ба бууруулсан графены исэл хоёрын ялгаа юу вэ?
Графены исэл нь графитын оксидын мономолекул хуудас бөгөөд бууруулсан графены исэл нь мономолекул графины ислийн хуудасны бууруулсан хэлбэр юм. Эндээс бид графены исэл ба бууруулсан графены ислийн ялгааны үндсийг ойлгож чадна. Бид графеныг бага хэмжээгээр, хямд аргаар үйлдвэрлэхийн тулд графены ислийг ашиглаж болох ч үйлдвэрлэлийн томоохон хэмжээний графен үйлдвэрлэхийн тулд графен ислийн багасгасан хэлбэрийг ашиглаж болно.
Графены исэл ба бууруулсан графены ислийн өөр нэг ялгаа нь графены исэл нь ус болон бусад уусгагчдад маш их тархдаг, харин бууруулсан хэлбэр нь бага тархдаг; Энэ нь бага концентрацид тархдаг. Хамгийн гол нь графены исэл ба бууруулсан графены ислийн гол ялгаа нь графены исэл нь хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгүүдийг агуулдаг бол бууруулсан графены исэлд хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгүүд байдаггүй. Энэ нь голчлон бид графены ислийг багасгах урвалаар багасгасан хэлбэрийг гаргадагтай холбоотой.
Тойм – Графены исэл ба бууруулсан графены исэл
Дүгнэж хэлэхэд, графены исэл ба бууруулсан графены ислийн гол ялгаа нь графены исэл нь хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгүүдийг агуулдаг бол бууруулсан графены исэлд хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгүүд байдаггүй. Цаашилбал, бид бал чулууны ислийг графины исэл болгон хувиргаж, улмаар бууруулсан графины исэл болгон хувиргаж чадна.
