గ్రాఫేన్ ఉత్పత్తి విధానం

1, మెకానికల్ స్ట్రిప్పింగ్ పద్ధతి
మెకానికల్ స్ట్రిప్పింగ్ మెథడ్ అనేది వస్తువులు మరియు గ్రాఫేన్ మధ్య ఘర్షణ మరియు సాపేక్ష చలనాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా గ్రాఫేన్ సన్నని-పొర పదార్థాలను పొందే పద్ధతి. ఈ పద్ధతి ఆపరేట్ చేయడం సులభం, మరియు పొందిన గ్రాఫేన్ సాధారణంగా పూర్తి క్రిస్టల్ నిర్మాణాన్ని ఉంచుతుంది. 2004లో, ఇద్దరు బ్రిటీష్ శాస్త్రవేత్తలు గ్రాఫేన్‌ను పొందేందుకు సహజమైన గ్రాఫైట్ పొరను పొరల వారీగా పీల్ చేయడానికి పారదర్శక టేప్‌ను ఉపయోగించారు, ఇది మెకానికల్ స్ట్రిప్పింగ్ పద్ధతిగా కూడా వర్గీకరించబడింది. ఈ పద్ధతి ఒకప్పుడు అసమర్థంగా మరియు భారీ ఉత్పత్తిని చేయలేనిదిగా పరిగణించబడింది.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, పరిశ్రమ గ్రాఫేన్ ఉత్పత్తి పద్ధతుల్లో చాలా పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి ఆవిష్కరణలను చేసింది. ప్రస్తుతం, జియామెన్, గ్వాంగ్‌డాంగ్ మరియు ఇతర ప్రావిన్సులు మరియు నగరాల్లోని అనేక కంపెనీలు తక్కువ ఖర్చుతో పెద్ద ఎత్తున గ్రాఫేన్ తయారీకి సంబంధించిన ఉత్పత్తి అడ్డంకిని అధిగమించాయి, తక్కువ ధర మరియు అధిక నాణ్యతతో గ్రాఫేన్‌ను పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేయడానికి మెకానికల్ స్ట్రిప్పింగ్ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తాయి.

2. రెడాక్స్ పద్ధతి
ఆక్సీకరణ-తగ్గింపు పద్ధతి అనేది సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ మరియు నైట్రిక్ యాసిడ్ వంటి రసాయన కారకాలను మరియు పొటాషియం పర్మాంగనేట్ మరియు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ వంటి ఆక్సిడెంట్లను ఉపయోగించడం ద్వారా సహజ గ్రాఫైట్‌ను ఆక్సీకరణం చేయడం, గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య అంతరాన్ని పెంచడం మరియు గ్రాఫైట్ ఆక్సైడ్‌ను తయారు చేయడానికి గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య ఆక్సైడ్‌లను చొప్పించడం. అప్పుడు, రియాక్టెంట్ నీటితో కడుగుతారు మరియు గ్రాఫైట్ ఆక్సైడ్ పొడిని సిద్ధం చేయడానికి కడిగిన ఘనాన్ని తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఎండబెట్టాలి. ఫిజికల్ పీలింగ్ మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత విస్తరణ ద్వారా గ్రాఫైట్ ఆక్సైడ్ పౌడర్‌ను పీల్ చేయడం ద్వారా గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ తయారు చేయబడింది. చివరగా, గ్రాఫేన్ (RGO) పొందేందుకు రసాయన పద్ధతి ద్వారా గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ తగ్గించబడింది. ఈ పద్ధతిని నిర్వహించడం చాలా సులభం, అధిక దిగుబడి, కానీ తక్కువ ఉత్పత్తి నాణ్యత [13]. ఆక్సీకరణ-తగ్గింపు పద్ధతి సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ మరియు నైట్రిక్ యాసిడ్ వంటి బలమైన ఆమ్లాలను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది ప్రమాదకరమైనది మరియు శుభ్రపరచడానికి చాలా నీరు అవసరం, ఇది గొప్ప పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని తెస్తుంది.

రెడాక్స్ పద్ధతి ద్వారా తయారు చేయబడిన గ్రాఫేన్ రిచ్ ఆక్సిజన్-కలిగిన ఫంక్షనల్ గ్రూపులను కలిగి ఉంటుంది మరియు సవరించడం సులభం. అయినప్పటికీ, గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్‌ను తగ్గించేటప్పుడు, తగ్గిన తర్వాత గ్రాఫేన్‌లోని ఆక్సిజన్ కంటెంట్‌ను నియంత్రించడం కష్టం, మరియు గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ సూర్యుని ప్రభావంతో నిరంతరం తగ్గుతుంది, క్యారేజీలో అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు ఇతర బాహ్య కారకాలు, కాబట్టి గ్రాఫేన్ ఉత్పత్తుల నాణ్యత రెడాక్స్ పద్ధతి ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడినవి తరచుగా బ్యాచ్ నుండి బ్యాచ్‌కు అస్థిరంగా ఉంటాయి, ఇది నాణ్యతను నియంత్రించడం కష్టతరం చేస్తుంది.
ప్రస్తుతం, చాలా మంది గ్రాఫైట్ ఆక్సైడ్, గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ మరియు తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ అనే భావనలను గందరగోళానికి గురిచేస్తున్నారు. గ్రాఫైట్ ఆక్సైడ్ గోధుమ రంగులో ఉంటుంది మరియు గ్రాఫైట్ మరియు ఆక్సైడ్ యొక్క పాలిమర్. గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ అనేది గ్రాఫైట్ ఆక్సైడ్‌ను ఒకే పొర, డబుల్ లేయర్ లేదా ఒలిగో లేయర్‌కి పీల్ చేయడం ద్వారా పొందిన ఉత్పత్తి, మరియు పెద్ద సంఖ్యలో ఆక్సిజన్-కలిగిన సమూహాలను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ వాహకత లేనిది మరియు క్రియాశీల లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది నిరంతరం తగ్గిస్తుంది. మరియు ఉపయోగంలో ముఖ్యంగా అధిక-ఉష్ణోగ్రత మెటీరియల్ ప్రాసెసింగ్ సమయంలో సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ వంటి వాయువులను విడుదల చేయండి. గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్‌ను తగ్గించిన తర్వాత ఉత్పత్తిని గ్రాఫేన్ (తగ్గించిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్) అని పిలుస్తారు.

3. (సిలికాన్ కార్బైడ్) SiC ఎపిటాక్సియల్ పద్ధతి
SiC ఎపిటాక్సియల్ పద్ధతి అనేది పదార్థాల నుండి దూరంగా సిలికాన్ అణువులను ఉత్కృష్టంగా మార్చడం మరియు మిగిలిన C అణువులను అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్ మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో స్వీయ-అసెంబ్లీ ద్వారా పునర్నిర్మించడం, తద్వారా SiC సబ్‌స్ట్రేట్ ఆధారంగా గ్రాఫేన్‌ను పొందడం. ఈ పద్ధతి ద్వారా అధిక-నాణ్యత గ్రాఫేన్ పొందవచ్చు, అయితే ఈ పద్ధతికి అధిక పరికరాలు అవసరం.