অতিস্বনক সাহায্যে গ্রাফিন ছড়িয়ে পড়ে
অতিস্বনক গ্রাফিন বিচ্ছুরণ
গ্রাফিন হ'ল বিশ্বের জিজি # 39 thin পাতলা এবং শক্ত দ্বি-মাত্রিক উপাদান যা কার্বন পরমাণুর একক স্তর দ্বারা গঠিত। এর খুব ভাল শক্তি, নমনীয়তা, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, তাপ পরিবাহিতা এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য বিভিন্ন ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। প্রাকৃতিক অবস্থায় কোনও একক স্তরের গ্রাফিন নেই। উপাদান সাধারণত ত্রি-মাত্রিক গ্রাফাইট হিসাবে বিদ্যমান। গ্রাফাইট থেকে একক-স্তর গ্রাফিন উত্তোলন করা খুব গুরুত্বপূর্ণ।
অতিস্বনক গ্রাফিন বিচ্ছুরণকে অতিস্বনক গ্রাফিন এক্সফোলিয়েশনও বলা হয়। গ্রাফাইট অক্সাইড হ্রাস পদ্ধতি এবং অতিস্বনক কম্পন কার্যকরভাবে গ্রাফাইট অক্সাইড স্তর ব্যবধান বৃদ্ধি করতে পারে। বৃহত্তর স্তরের ব্যবধান সহ গ্রাফাইট অক্সাইড কেবল স্তরগুলির মধ্যে গ্রাফাইট অক্সাইড গঠনের জন্য অন্যান্য অণু, পরমাণু ইত্যাদির সন্নিবেশের পক্ষে উপযুক্ত নয় আন্তঃকালীন সংমিশ্রণ উপাদান একক-স্তর গ্রাফাইট অক্সাইডে এক্সফোলিয়েটেড করা সহজ, যা ভিত্তি স্থাপন করে একক স্তর গ্রাফিন পরবর্তী প্রস্তুতি।
অতিস্বনক বিচ্ছুরনের মূলনীতি
অতিস্বনক গ্রাফিন বিচ্ছুরণ হ'ল আগত কণাগুলি ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য অতিস্বনক গহ্বরের ব্যবহার। এটি একটি অতি-শক্তিশালী সাউন্ড ফিল্ডে প্রসেস করার জন্য কণা সাসপেনশন (তরল) রাখা এবং এটি একটি উপযুক্ত অতিস্বনক প্রশস্ততা সহ প্রক্রিয়া করা হয়। গহ্বর, উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ, মাইক্রো জেটস, শক্তিশালী কম্পন ইত্যাদির অতিরিক্ত প্রভাবগুলির অধীনে অণুগুলির মধ্যে দূরত্ব অবিচ্ছিন্নভাবে বৃদ্ধি পাবে, যা পরিণতিতে অণুগুলিকে ভেঙে একক আণবিক কাঠামো গঠন করে form এই পণ্যটি ন্যানোম্যাটরিয়ালগুলি (যেমন কার্বন ন্যানোটুবস, গ্রাফিন, সিলিকন ডাই অক্সাইড ইত্যাদি) ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য বিশেষভাবে কার্যকর।
প্রকৃতিতে প্রচুর গ্রাফাইট উপকরণ রয়েছে এবং 1 মিমি দৈর্ঘ্যের গ্রাফাইটে গ্রাফিনের প্রায় 3 মিলিয়ন স্তর থাকে। একক স্তরের গ্রাফাইটকে গ্রাফিন বলা হয়, যা নিখরচায় অবস্থায় নেই এবং গ্রাফিনের একাধিক স্তর সহ স্তরিত গ্রাফাইট শীট আকারে এটি বিদ্যমান। গ্রাফাইট শীটের ইন্টারলেয়ার শক্তিটি দুর্বল হওয়ায় এটি বাহ্যিক বলের দ্বারা স্তর দ্বারা স্তরটি এক্সফোলিয়েটেড করা যায়, যার ফলে কেবলমাত্র একটি কার্বন পরমাণুর বেধের সাথে একটি একক স্তর গ্রাফিন পাওয়া যায়।
সাধারণত ব্যবহৃত ছড়িয়ে পড়া পদ্ধতি
1. মাইক্রোমেকানিকাল পিলিং পদ্ধতি
বৃহত্তর স্ফটিক থেকে গ্রাফিনি ফ্লেক্সগুলি সরাসরি খোঁচাতে এবং প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি করতে টেপ ব্যবহার করুন।
যখন পাইরোলাইটিক গ্রাফাইট দিয়ে কোনও উপাদান ঘষে দেওয়া হয়েছে যা ত্রুটিগুলি প্রসারিত করেছে বা প্রবর্তন করেছে, ফ্লেকের মতো স্ফটিকগুলি বাল্ক গ্রাফাইটের পৃষ্ঠে উত্পন্ন হয় এবং ফ্লেকের মতো স্ফটিকগুলিতে একক স্তরযুক্ত গ্রাফিন থাকে।
অসুবিধাগুলি: গ্রাফিনের ফলন কম, ছোট অঞ্চল, আকার নিয়ন্ত্রণ করা শক্ত, কম দক্ষতা রয়েছে এবং বড় আকারে প্রস্তুত করা যায় না।
2. রাসায়নিক বাষ্প জমার পদ্ধতি
এক বা একাধিক কার্বনযুক্ত গ্যাসীয় পদার্থ (সাধারণত নিম্ন-কার্বন জৈব গ্যাস) ভ্যাকুয়াম চুল্লীতে প্রবেশ করানো হয় এবং কার্বনযুক্ত গ্যাসটি উচ্চ তাপমাত্রায় পচে যায় এবং কার্বনযুক্ত (সাধারণত কম-কার্বন জৈব গ্যাস) থাকে। একটি কার্বন উপাদান ক্রমবর্ধমান প্রক্রিয়া।
অসুবিধাগুলি: গ্রাফিনের ষড়ভুজ মধুচক্র স্ফটিক কাঠামো পুরোপুরি গ্রাফিকাইজ করা যায় না, এবং গুণমানটি মাইক্রোকম্পিউটার এক্সফোলিয়েশন পদ্ধতির মতো ততটা ভাল নয়। উচ্চ ব্যয় এবং কঠোর সরঞ্জামের প্রয়োজনীয়তা গ্রাফিনের বৃহত পরিমাণে উত্পাদন সীমাবদ্ধ করে এবং অনুঘটকদের সংযোজন গ্রাফিনের বিশুদ্ধতা হ্রাস করে।
৩. ক্রিস্টাল এপিট্যাক্সিয়াল ওরিয়েন্টেশন বৃদ্ধির পদ্ধতি
একটি হ'ল সিঙ্গল স্ফটিক 6 এইচ-সিসি গরম করে সিকে অপসারণ করা, যার ফলে এসি স্ফটিকের পৃষ্ঠে উপবৃত্তাকারে গ্রাফিন বাড়ছে। গ্রাফিন সি স্তরের সাথে যোগাযোগ করে এবং এই গ্রাফিনের চালকটি স্তর দ্বারা প্রভাবিত হয়; অন্যটি ধাতব একক স্ফটিকের মধ্যে ট্রেস কার্বন উপাদান ব্যবহার করতে হবে, অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়ামের অধীনে উচ্চ-তাপমাত্রা অ্যানিলিংয়ের মাধ্যমে, ধাতুতে কার্বন উপাদানটি ধাতব পৃষ্ঠের একক স্ফটিক গ্রাফিনকে বর্ষণ করে।
অসুবিধাগুলি: গ্রাফিনি ফিল্মের বেধ অসম এবং নিয়ন্ত্রণ করা শক্ত। উত্পন্ন গ্রাফিনটি সাবস্ট্রেটের সাথে দৃly়ভাবে মেনে চলা এবং খোসা ছাড়ানো কঠিন, যা গ্রাফিনের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করবে। একই সময়ে, এটি অতি-শূন্যস্থান এবং উচ্চ-তাপমাত্রা অবস্থার অধীনে বৃদ্ধি করা প্রয়োজন grow শর্তগুলি অত্যন্ত দাবিদার এবং সরঞ্জামগুলির প্রয়োজনীয়তা বেশি। বৃহত্তর স্কেল এবং গ্রাফিনের নিয়ন্ত্রণযোগ্য প্রস্তুতি অর্জন করা যায় না।
৪. গ্রাফাইট অক্সাইড হ্রাস পদ্ধতি
গ্রাফিন অক্সাইড সাধারণত শক্তিশালী অ্যাসিডযুক্ত গ্রাফাইটের জারণ দ্বারা প্রাপ্ত হয়। গ্রাফাইট অক্সাইড প্রস্তুত করার জন্য প্রধানত তিনটি পদ্ধতি রয়েছে: ব্রোডি পদ্ধতি, স্টাডেনমায়ার পদ্ধতি এবং হামার পদ্ধতি। এর মধ্যে হামার পদ্ধতি গ্রাফিন ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য অতিস্বনক সহায়তা প্রয়োজন।
বৈশিষ্ট্য: হামার পদ্ধতি গ্রাফিন ছড়িয়ে দেওয়া: সহজ পদ্ধতি, স্বল্প সময় গ্রহণ, বৃহত প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা, নিরাপদ এবং দূষণমুক্ত, এটি বর্তমানে সাধারণভাবে ব্যবহৃত হয়।
5. আল্ট্রাসাউন্ড সহায়তা পদ্ধতি
অতিস্বনক গ্রাফিন বিচ্ছুরণ ব্যবস্থায় গ্রাফিন অক্সাইড প্রস্তুত করতে অতিস্বনক সহায়তায় হামার পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যা তরলকে মাঝারি হিসাবে ব্যবহার করে এবং তরলে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অতিস্বনক কম্পন যুক্ত করে। যেহেতু আল্ট্রাসাউন্ড একটি যান্ত্রিক তরঙ্গ, তাই এটি অণু দ্বারা শোষণ করে না এবং বংশবিস্তারের সময় অণুগুলির স্পন্দনের কারণ ঘটায়। গহ্বর প্রভাবের অধীনে, অর্থাৎ উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ, মাইক্রো জেটস, শক্তিশালী কম্পন ইত্যাদির অতিরিক্ত প্রভাবগুলির অধীনে অণুগুলির মধ্যে দূরত্ব কম্পনের কারণে অণুগুলির মধ্যে গড় দূরত্ব বৃদ্ধি পায়, যা অবশেষে খণ্ডিত হয়ে যায় অণু। গ্রাফাইট অক্সাইড স্তর ব্যবধান আরও কার্যকরভাবে বৃদ্ধি করা যেতে পারে, এবং অতিস্বনক শক্তি বৃদ্ধি সঙ্গে, প্রাপ্ত গ্রাফাইট অক্সাইড স্তর ব্যবধান প্রসারিত করতে ঝোঁক।
আল্ট্রাসাউন্ড দ্বারা প্রকাশিত তাত্ক্ষণিক চাপ গ্রাফিনি স্তরগুলির মধ্যে ভ্যান ডার ওয়েলস বলটিকে ধ্বংস করে দেয়, গ্রাফিনকে একসাথে বৃদ্ধি করা আরও কঠিন করে তোলে। বৃহত্তর ইন্টারলেয়ার ব্যবধান সহ গ্রাফাইট অক্সাইড কেবলমাত্র অন্যান্য অণু, পরমাণু ইত্যাদি inুকিয়ে গ্রাফাইট অক্সাইড আন্তঃকোষ মিশ্রিত পদার্থ গঠনে উপকারী নয়, তবে সিঙ্গেল-লেয়ার গ্রাফাইট অক্সাইডে আরও সহজলভ্য হওয়াও আরও প্রস্তুতির ভিত্তি স্থাপন করে একক স্তর গ্রাফিন।
অতিস্বনক বিচ্ছুরণ সরঞ্জামগুলি গ্রাফিন, কালি আবরণ ইত্যাদির জন্য ছড়িয়ে দেওয়া, হোমোজেনাইজেশন চিকিত্সার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে; পেট্রোলিয়াম নিকাশ; চীনা ওষুধ নিষ্কাশন প্রক্রিয়াজাতকরণ; কোষ, নুড়ি জল পেষণ, নির্বীজন চিকিত্সা; রাসায়নিক কাঁচামাল এবং বিক্রিয়া ত্বরান্বিত করতে।
