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【干貨分享】教你如何在家自己用簡單的設備制備石墨烯

【干貨分享】教你如何在家自己用簡單的設備制備石墨烯
碳豐科技  2025-03-04  |  閱讀:643

事實證明,許多研究人員想在在家里制作石墨烯,所以今天放大招:碳豐科技教您如何在家使用簡單的設備制備少量的石墨烯,雖然方法可行,但是并不適用于制備高質量大數量的石墨烯。如果你仍然有興趣制作石墨烯,非常棒,繼續(xù)讀下去!

 

方法1:膠帶

 

第一種DIY方法是使用鉛筆在紙上沉積厚厚的石墨層。然后用普通的膠帶從紙上剝離一層石墨。使用另一塊膠帶從第一塊膠帶上去除一層石墨。然后,使用第三塊未使用的膠帶從第二塊膠帶上除去一層石墨,以此類推。最終,石墨層將變得越來越薄,并且最終將石墨烯,其實嚴格意義上來說是單層石墨,或雙層或幾層石墨(在某些用途中幾乎像石墨烯一樣起作用)。即使這種制造石墨烯的方法只是一個對概念的驗證,膠帶法是有效的。這種方法需要耐心和時間,但是這是2004年曼徹斯特團隊使用的制作方法。而且要牢記,他們在這項工作上贏得了諾貝爾獎,所以并沒有一團亂七八糟的膠帶。

 

方法2:廚房攪拌機

 

一組科學家的文章發(fā)表于2014年420日,文章中他們描述了如何使用稱作液體剪切剝離的方法來制作石墨烯。在這里你可以找到文章的摘要,但是全文需要付費。

 

在液體中剪切剝離的方法開始是將粉末晶體傾倒在液體中,然后使用剪切混合器將材料層從晶體中分離(剝離)。選擇會用于此工藝過程中的液體,使得小石墨烯顆粒不會團聚到一起,結果得到的是石墨烯的液體懸浮液。然后可以將懸浮液干燥以獲得石墨烯納米片,或者其可以直接用于以后的工藝過程中,例如制備石墨烯涂層等。

 

所以,如何使用這種方法在家中制造石墨烯呢?好吧,你可以用廚房的攪拌機來替代剪切機(因為剪切混合是一個高科技混合的較花哨的詞匯),而且你可以用水和洗碗精而不是用特殊的液體。添加清潔劑可以讓粒子不會聚集,并且可以作為一種表面活性劑。

 

石墨鉛筆富含石墨粉。只需要一些鉛筆芯的鉛粉,并將鉛粉加入洗滌劑溶液中,然后混合一段時間。 除非你有機會獲得特殊的顯微鏡等設備,不然可能無法在您的洗滌劑溶液中確定石墨烯的存在,但有一個快速的經驗法則,你可以用來估計粒徑大小。

 

一般來說,如果石墨烯顆粒太大,他們會沉到容器的底部,而如果他們是較小的,他們將浮到頂部。 納米顆粒很小,它們將懸浮在水中,如果你想制作石墨烯,這便是你想要的。在制備了足夠的石墨烯顆粒后,您可能需要過濾懸浮液并將其干燥。

 

話雖這么說,雖然上文中有描述這種制造石墨烯的方法,并為研究人員所用,但在家中用這種方法制作石墨烯時不要太興奮。它這種方法會很雜亂,而且制作出的都是非常小的納米石墨烯片,不要向你的朋友吹噓,除非在你的地下室有一個高科技實驗室,并且你打算使用它們制作石墨烯晶體管。

 

另一方面,這種技術以及超聲處理輔助液相剝離技術可以限定未來在工業(yè)環(huán)境中如何制造石墨烯,因為其具有可擴展性。

 

方法3:DVD刻錄機-光雕技術的方法

 

使用這種方法獲得的石墨烯,配方要求具有光雕技術的DVD機驅動以及一些氧化石墨。你可以從制造商那里獲得氧化石墨,或者為了這個實驗你可以在家里做一些氧化石墨。如果你想了解如何在家做氧化石墨, 向下滾動到下一節(jié)

 

氧化石墨具有水溶性,所以在把它與水混合后,小心地放在一個光盤上。確保氧化石墨溶液均勻地分布在光盤的塑料表面上。待溶液干燥并在光盤上形成一層氧化石墨膜后,將光盤放入DVD驅動器,薄膜面朝下。使用光雕軟件刻錄氧化層。

 

與激光束接觸的薄膜區(qū)將會變成石墨烯。激光束引起了將石墨氧化物還原為石墨烯的化學反應。將所得石墨烯層小心地從盤上移除并切割成適當尺寸的碎片。這些碎片可以直接用來制作石墨烯超級電容器!這可能也是在家制作石墨烯最簡易的方法,但是前提是您得有氧化石墨以及一個光雕驅動器。


雖然在家可以建議制備少量的石墨烯,但是質量并沒有專業(yè)的高。如果您需要用到這種實驗材料,最好還是建議您到專業(yè)生產此類產品的公司購買哦。


 

碳豐資訊授權翻譯 轉載請注明出


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