О новом методе получения порошкового графена

Abstract

В прошедшее десятилетие наблюдается бурный рост интереса к графену – одноатомному слою углерода, - связанный с уникальными его свойствами. В статье приводятся некоторые его характеристики и способы получения графена. Проведен анализ энергий атомов и слоев графена и влияния на расщепление слоев, необходимых для его получения механических воздействий. На основе рассмотрения особенностей жидкофазного расщепления графена с точки зрения флуктуаций, вызываемых тепловым движением атомов углерода, предложена методика и показана возможность разделения графитовых слоёв и получения порошкового графена с использованием центробежных концентраторов сегрегационного типа. Показана необходимость сочетания центрифуги с использованием поверхностно-активных веществ в качестве растворителя, так как для успешного отделения монослоев графена необходимо, чтобы энергия взаимодействия растворителя с поверхностью графена (энергия сольватации) была того же порядка, что и энергия связи между слоями. Предложено использование микрокластерной воды для повышения эффективности выхода графена без применения поверхностно активных веществ.