Jak wyprodukować "zielony" tlenek grafenu
Dodane przez swistak dnia Lipiec 24 2010 12:17:23
Tlenek grafenu to materiał mający potencjalnie równie szerokie zastosowania, jak sam grafen. Niestety, do tej pory jego produkcja była kosztowna i bardzo szkodliwa dla środowiska. Obie te wady usuwa komercyjna technologia opracowana na amerykańskim Uniwersytecie Rice'a.
Treść rozszerzona
Tlenek grafenu to materiał mający potencjalnie równie szerokie zastosowania, jak sam grafen. Niestety, do tej pory jego produkcja była kosztowna i bardzo szkodliwa dla środowiska. Obie te wady usuwa komercyjna technologia opracowana na amerykańskim Uniwersytecie Rice'a.
W przeciwieństwie do grafenu jego tlenek jest izolatorem, ale może być łatwo przekształcony w przewodnik lub półprzewodnik. Można z niego wytwarzać bardzo wytrzymały materiał zastępujący papier, polimery, stopy metali, ceramikę, cienkie błony dla przemysłu elektronicznego. Jako dobrze rozpuszczalny w wodzie posiada też inne zastosowania, na przykład do produkcji polimerów, nośników lekarstw, magazynowania wodoru, odzyskiwania ropy i gazu.
Tlenek grafenu znano już w XIX wieku, ale do niedawna jego masowa produkcja była utrudniona i wymagała użycia substancji wysoce toksycznych lub wybuchowych. Wykorzystywano do tego chloran potasu lub azotan sodu - obie substancje powodowały powstawanie dużych ilości trujących gazów, jeden z nich, dwutlenek chloru jest ponadto materiałem wybuchowym. Ze względu na ryzyko producenci niechętnie sięgają po technologie łączące się z takim niebezpieczeństwem.
Chemicy z Uniwersytetu Rice'a pod kierunkiem Jamesa Toura opracowali nową metodę, pozbawioną tych trudności. Proces ten podobny jest do istniejącego już „rozcinania" wielościennych nanorurek z grafenu. Drobne, cienkie płatki grafitu poddawane są działaniu nadmanganianu potasu, kwasu siarkowego i kwasu fosforowego, chemikaliów powszechnie dostępnych i niedrogich.
Nowa technologia pozwala na masową produkcję tlenku grafenu i jest wysoce konkurencyjna wobec dotychczasowych metod. Jest ponadto bezpieczna i nieszkodliwa dla środowiska.
Badania prowadzono we współpracy z firmą M-I SWACO, producentem płuczki wiertniczej, która chce wykorzystać tlenek grafenu do powiększenia produktywności odwiertów.
Źródło : Kopalniawiedzy.pl