ההבדל בין גרפיט ניתן להרחבה לגרפן?

1) מבוא של גרפיט הניתן להרחבה

גרפיט מתרחב, הידוע גם בשם גרפיט גמיש או גרפיט תולעת, הוא סוג חדש של חומר פחמן. לגרפיט מורחב יתרונות רבים, כגון שטח שטח ספציפי גדול, פעילות פני שטח גבוהה, יציבות כימית טובה ועמידות בטמפרטורות גבוהות. תהליך ההכנה הנפוץ של גרפיט מורחב הוא לקחת גרפיט פתית טבעי כחומר, תחילה ליצור גרפיט ניתן להרחבה באמצעות תהליך חמצון, ולאחר מכן להרחיב אותו לגרפיט מורחב. במקרה של טמפרטורה גבוהה, חומר הגרפיט המורחב יכול להתרחב באופן מיידי פי 150 ~ 300 בנפח, ולשנות מפתית לתולעת כמו, כך שהמבנה יהיה רופף, נקבובי ומעוקל, שטח הפנים מורחב, אנרגיית פני השטח משתפרת. , כוח הספיחה של גרפיט פתיתים מוגבר, וניתן להטביע את התולעת כמו גרפיט בעצמה, כך שלחומר יש את הפונקציות של מעכב בעירה, איטום וספיחה, והוא נמצא בשימוש נרחב בתחומי החיים, הצבא, הגנת הסביבה , תעשייה כימית וכן הלאה.

2) שיטת הכנה של גרפיט מורחב

חמצון כימי וחמצון אלקטרוכימי משמשים בעיקר עבור גרפיט מורחב. לשיטת החמצון הכימית המסורתית יש תהליך פשוט ואיכות יציבה, אבל יש כמה בעיות כמו בזבוז של חומצה ותכולת גופרית גבוהה של מוצרים. השיטה האלקטרוכימית אינה משתמשת בחומרי חמצון, תמיסת החומצה ניתנת למיחזור פעמים רבות, בזיהום סביבתי נמוך ובעלות נמוכה, אך התשואה נמוכה והדרישות לחומרי האלקטרודות גבוהות. נכון לעכשיו, זה מוגבל רק למחקר מעבדה. בנוסף לשיטות חמצון שונות, לשתי השיטות יש את אותו טיפול שלאחר כמו הסרת חומצה, שטיפת מים וייבוש. שיטת חמצון כימית היא השיטה הנפוצה ביותר עד כה. התהליך בוגר וזכה לפופולריות רבה ויושם בתעשייה.

3)ההבדל בין גרפיט מורחב לגרפן

לגרפן ולגרפיט מורחב ביצועים שונים הן במבנה החומר והן בתחום היישום. גרפיט מורחב יכול לשמש כחומר גלם לייצור גרפן. לדוגמה, ניתן להשתמש בשיטת Hummers כדי להשיג תחמוצת גרפן על ידי התפשטות קולית של תחמוצת גרפיט. כאשר הגרפיט המורחב מופשט לחתיכה אחת, הוא הופך לגרפן. אם הוא מופשט לכמה שכבות, מדובר בכמה שכבות של גרפן. ניתן להכין גליונות ננו של גרפן מיותר מעשר עד 30 שכבות.

4) תחומי יישום מעשיים של גרפיט מורחב

1. יישום חומרים רפואיים

החבישה הרפואית העשויה גרפיט מורחב יכולה להחליף את רוב הגזה המסורתית בגלל תכונותיה הרבות והמצוינות.

2. יישום חומרים צבאיים

הגרפיט המורחב נמחץ לאבקה דקה, בעלת מאפייני פיזור וספיגה חזקים לגל אינפרא אדום. הפיכת האבקה העדינה שלו לחומר מיגון אינפרא אדום מעולה משחקת תפקיד חשוב באמצעי נגד פוטואלקטריים במלחמה מודרנית.

3. יישום חומרים להגנת הסביבה

גרפיט מורחב נמצא בשימוש נרחב בתחום הגנת הסביבה בגלל הצפיפות הנמוכה שלו, לא רעיל, נטול זיהום, טיפול קל וספיחה מעולה.

4. חומרים ביו-רפואיים

חומר פחמן בעל תאימות מצוינת לגוף האדם והוא חומר ביו-רפואי טוב. כסוג חדש של חומר פחמן, לחומר גרפיט מורחב יש מאפייני ספיחה מצוינים עבור מקרומולקולות אורגניות וביולוגיות. יש לו תאימות ביולוגית טובה, לא רעיל, חסר טעם וללא תופעות לוואי. יש לו סיכוי יישום רחב בחומרים ביו-רפואיים.