1, metode pengupasan mekanis
Metode pengupasan mekanis merupakan metode untuk memperoleh material lapisan tipis graphene dengan menggunakan gesekan dan gerak relatif antara benda dan graphene. Metode ini mudah dioperasikan, dan graphene yang diperoleh biasanya mempertahankan struktur kristal yang lengkap. Pada tahun 2004, dua ilmuwan Inggris menggunakan pita transparan untuk mengelupas grafit alami lapis demi lapis untuk mendapatkan graphene, yang juga diklasifikasikan sebagai metode pengupasan mekanis. Cara ini sempat dianggap tidak efisien dan tidak mampu diproduksi massal.
Dalam beberapa tahun terakhir, industri telah melakukan banyak penelitian dan pengembangan inovasi dalam metode produksi graphene. Saat ini, beberapa perusahaan di Xiamen, Guangdong dan provinsi serta kota lain telah mengatasi hambatan produksi pembuatan graphene skala besar yang berbiaya rendah, menggunakan metode pengupasan mekanis untuk memproduksi graphene secara industri dengan biaya rendah dan kualitas tinggi.
2. Metode redoks
Metode reduksi oksidasi adalah dengan mengoksidasi grafit alam dengan menggunakan reagen kimia seperti asam sulfat dan asam nitrat serta oksidan seperti kalium permanganat dan hidrogen peroksida, menambah jarak antar lapisan grafit, dan memasukkan oksida di antara lapisan grafit untuk menghasilkan Grafit Oksida. Kemudian, reaktan dicuci dengan air, dan padatan yang dicuci dikeringkan pada suhu rendah untuk menghasilkan bubuk grafit oksida. Grafena oksida dibuat dengan mengupas bubuk grafit oksida dengan pengelupasan fisik dan pemuaian suhu tinggi. Terakhir, graphene oksida direduksi dengan metode kimia untuk menghasilkan graphene (RGO). Cara ini sederhana dalam pengoperasiannya, dengan hasil yang tinggi, namun kualitas produknya rendah [13]. Metode reduksi oksidasi menggunakan asam kuat seperti asam sulfat dan asam nitrat, yang berbahaya dan membutuhkan banyak air untuk pembersihannya, sehingga menimbulkan pencemaran lingkungan yang besar.
Grafena yang dibuat dengan metode redoks mengandung gugus fungsi yang kaya oksigen dan mudah dimodifikasi. Namun, ketika mereduksi graphene oksida, sulit untuk mengontrol kandungan oksigen dalam graphene setelah reduksi, dan graphene oksida akan terus tereduksi di bawah pengaruh matahari, suhu tinggi dalam pengangkutan dan faktor eksternal lainnya, sehingga kualitas produk graphene diproduksi dengan metode redoks seringkali tidak konsisten dari batch ke batch, sehingga sulit untuk mengontrol kualitas.
Saat ini, banyak orang yang bingung memahami konsep grafit oksida, grafena oksida, dan oksida grafena tereduksi. Grafit oksida berwarna coklat dan merupakan polimer dari grafit dan oksida. Graphene oksida adalah produk yang diperoleh dengan mengupas grafit oksida menjadi satu lapisan, lapisan ganda atau lapisan oligo, dan mengandung sejumlah besar gugus yang mengandung oksigen, sehingga graphene oksida bersifat non-konduktif dan memiliki sifat aktif, yang akan terus tereduksi. dan melepaskan gas seperti sulfur dioksida selama penggunaan, terutama selama pemrosesan bahan bersuhu tinggi. Produk setelah reduksi grafena oksida dapat disebut grafena (grafik oksida tereduksi).
3. Metode epitaksi SiC (silikon karbida).
Metode epitaksi SiC adalah dengan menyublimkan atom silikon dari bahan dan merekonstruksi atom C yang tersisa melalui perakitan mandiri dalam lingkungan vakum sangat tinggi dan suhu tinggi, sehingga memperoleh graphene berdasarkan substrat SiC. Grafena berkualitas tinggi dapat diperoleh dengan metode ini, namun metode ini membutuhkan peralatan yang lebih tinggi.
Waktu posting: 25 Januari 2021