1, méthode de dénudage mécanique
La méthode de décapage mécanique est une méthode permettant d'obtenir des matériaux en couche mince de graphène en utilisant la friction et le mouvement relatif entre les objets et le graphène. La méthode est simple à mettre en œuvre et le graphène obtenu conserve généralement une structure cristalline complète. En 2004, deux scientifiques britanniques ont utilisé du ruban transparent pour décoller le graphite naturel couche par couche afin d'obtenir du graphène, qui a également été classé comme méthode de décapage mécanique. Cette méthode était autrefois considérée comme inefficace et incapable de produire en masse.
Ces dernières années, l’industrie a réalisé de nombreuses innovations en matière de recherche et développement dans les méthodes de production de graphène. À l'heure actuelle, plusieurs entreprises de Xiamen, du Guangdong et d'autres provinces et villes ont surmonté le goulot d'étranglement de la production de graphène à grande échelle et à faible coût, en utilisant une méthode de décapage mécanique pour produire industriellement du graphène à faible coût et de haute qualité.
2. Méthode rédox
La méthode d'oxydo-réduction consiste à oxyder le graphite naturel en utilisant des réactifs chimiques tels que l'acide sulfurique et l'acide nitrique et des oxydants tels que le permanganate de potassium et le peroxyde d'hydrogène, à augmenter l'espacement entre les couches de graphite et à insérer des oxydes entre les couches de graphite pour préparer l'oxyde de graphite. Ensuite, le réactif est lavé avec de l'eau et le solide lavé est séché à basse température pour préparer une poudre d'oxyde de graphite. L'oxyde de graphène a été préparé en pelant de la poudre d'oxyde de graphite par pelage physique et expansion à haute température. Enfin, l'oxyde de graphène a été réduit par méthode chimique pour obtenir du graphène (RGO). Cette méthode est simple à mettre en œuvre, avec un rendement élevé, mais une faible qualité de produit [13]. La méthode d'oxydo-réduction utilise des acides forts tels que l'acide sulfurique et l'acide nitrique, qui sont dangereux et nécessitent beaucoup d'eau pour le nettoyage, ce qui entraîne une grande pollution environnementale.
Le graphène préparé par la méthode redox contient de riches groupes fonctionnels contenant de l'oxygène et est facile à modifier. Cependant, lors de la réduction de l'oxyde de graphène, il est difficile de contrôler la teneur en oxygène du graphène après réduction, et l'oxyde de graphène sera continuellement réduit sous l'influence du soleil, de la température élevée dans le chariot et d'autres facteurs externes, de sorte que la qualité des produits en graphène produit par la méthode redox est souvent incohérent d’un lot à l’autre, ce qui rend difficile le contrôle de la qualité.
À l’heure actuelle, de nombreuses personnes confondent les concepts d’oxyde de graphite, d’oxyde de graphène et d’oxyde de graphène réduit. L'oxyde de graphite est brun et est un polymère de graphite et d'oxyde. L'oxyde de graphène est un produit obtenu en pelant l'oxyde de graphite en une seule couche, une double couche ou une oligocouche, et contient un grand nombre de groupes contenant de l'oxygène, de sorte que l'oxyde de graphène est non conducteur et possède des propriétés actives, qui réduiront continuellement et libèrent des gaz tels que du dioxyde de soufre pendant l'utilisation, en particulier lors du traitement des matériaux à haute température. Le produit après réduction de l’oxyde de graphène peut être appelé graphène (oxyde de graphène réduit).
3. (carbure de silicium) méthode d'épitaxie SiC
La méthode épitaxiale SiC consiste à sublimer les atomes de silicium loin des matériaux et à reconstruire les atomes de C restants par auto-assemblage dans un environnement ultra-vide et à haute température, obtenant ainsi du graphène à base de substrat SiC. Du graphène de haute qualité peut être obtenu par cette méthode, mais cette méthode nécessite un équipement plus élevé.
Heure de publication : 25 janvier 2021