நீரில் கரையக்கூடிய கிராஃபைட்: ஒரு பொருள் புரட்சி?

சரி, முதலில் கொஞ்சம் முரண்படக்கூடிய ஒன்றைப் பற்றி பேசலாம்: நீரில் கரையக்கூடிய கிராஃபைட் தூள் . எனக்குத் தெரியும். பென்சில் ஈயத்தை சிந்தியுங்கள் மக்களே; அது ஈரமாகும்போது கரையாது, இல்லையா? ஆனால் இங்கே விஷயம்: புதுமை ஒருபோதும் ஓய்வெடுக்காது. உண்மையிலேயே நீர்-இணக்கமான கார்பன் பொருட்களின் கருத்து, குறிப்பாக உயர்-தூய்மை கிராஃபைட், பல தொழில்களில் ஒரு விளையாட்டை மாற்றுகிறது. பாரம்பரிய செயற்கை கிராஃபைட் தூள், பேட்டரிகள் மற்றும் லூப்ரிகண்டுகளில் பயன்படுத்தப்படும் வகையானது, அடிப்படையில் ஹைட்ரோபோபிக் ஆகும், பொருள் அறிவியலின் முன்னேற்றங்கள், நீர் கரைசல்களில் நிலையாக சிதறக்கூடிய அல்லது 'கரைக்க'க்கூடிய வடிவங்களை உருவாக்க எல்லைகளைத் தள்ளுகின்றன. இது ஒரு கண்கவர் பகுதி, ஒரு தசாப்தம் அல்லது இரண்டு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நாம் கனவு காணக்கூடிய சாத்தியக்கூறுகளைத் திறக்கிறது, மேலும் இது நிச்சயமாக ஆராய்ச்சி சமூகத்தில் நிறைய சலசலப்பைப் பெறுகிறது.

Buzz: தொழில் போக்குகள் & பயன்பாடுகள்

நேர்மையாக, நீர்நிலை சூழலில் செயல்படக்கூடிய மற்றும் செயலாக்க எளிதான பொருட்களுக்கான உந்துதல் மிகப்பெரியது. பசுமையான உற்பத்தி, குறைவான ஆவியாகும் கரிம சேர்மங்கள் (VOCகள்) மற்றும் அதிக உயிர் இணக்கமான பயன்பாடுகளுக்கான போக்குகளை நாங்கள் காண்கிறோம். இது எங்கே நீரில் கரையக்கூடிய கிராஃபைட் தூள் , அல்லது இன்னும் துல்லியமாக, மிகவும் சிதறக்கூடிய அல்லது செயல்படும் கிராஃபைட் பொருட்கள், உண்மையில் பிரகாசிக்கின்றன. மேம்பட்ட பூச்சுகள் மற்றும் கடத்தும் மைகள் முதல் பயோமெடிக்கல் சென்சார்கள் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு வரையிலான தொழில்கள் இந்த கண்டுபிடிப்புகளுக்காக கூக்குரலிடுகின்றன. நீர் சார்ந்த கரைசல்களில் இருந்து அச்சிடக்கூடிய கடத்தும் மைகள் அல்லது எண்ணெய் தேவையில்லாத பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் நிலையான லூப்ரிகண்டுகள் ஆகியவற்றை கற்பனை செய்து பாருங்கள். இது கடத்துத்திறன் பற்றியது மட்டுமல்ல; இது லூப்ரிசிட்டி, வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் உயிரி இணக்கத்தன்மை பற்றியது.

விவரக்குறிப்புகளைத் திறக்கிறது: நாம் எதைப் பார்க்கிறோம்?

நாம் கிராஃபைட் தூள் பற்றி பேசும்போது, ​​அது பாரம்பரியமான, இயல்பாகவே கரையாத வகையாக இருந்தாலும் அல்லது அதன் மாற்றியமைக்கப்பட்ட "நீர்-நட்பு" உறவினர்களாக இருந்தாலும், சில முக்கிய தொழில்நுட்ப விவரக்குறிப்புகள் எப்போதும் தோன்றும். உயர்தரத்திற்கு கிராஃபைட் தூள் மொத்த விற்பனை , தூய்மை மற்றும் உருவவியல் ஆகியவை முதன்மையானவை. ஒரு பொதுவான செயற்கை கிராஃபைட் தூளின் அடிப்படை பண்புகளைப் பார்ப்போம், இது பெரும்பாலும் பல மேம்பட்ட பயன்பாடுகளுக்கு அடிப்படையாக செயல்படுகிறது, நீர் இணக்கத்தன்மையை நோக்கமாகக் கொண்டது.

"நீரில் கரையும் தன்மை" எவ்வாறு அடையப்படுகிறது?

எனவே, மூல கிராஃபைட் கரையாததாக இருந்தால், நாம் எப்படி பெறுவது நீரில் கரையக்கூடிய கிராஃபைட் தூள் ? இங்குதான் வேதியியல் நடைமுறைக்கு வருகிறது. இது பெரும்பாலும் உண்மையான மூலக்கூறு கரைதிறன் அல்ல, மாறாக மிக நுண்ணிய கிராஃபைட் துகள்கள் அல்லது கிராபெனின் வழித்தோன்றல்களின் நிலையான சிதறல். பொதுவான முறைகள் அடங்கும்:

· ஆக்சிஜனேற்றம்: கிராஃபைட் ஆக்சைடு அல்லது கிராபெனின் ஆக்சைடை உருவாக்குவது, துருவ செயல்பாட்டுக் குழுக்களை (-OH, -COOH) அறிமுகப்படுத்துகிறது, அவை பொருளை ஹைட்ரோஃபிலிக் ஆக்குகின்றன.

· மேற்பரப்பு செயல்பாடு: பாலிமர்கள் அல்லது சர்பாக்டான்ட்களை கிராஃபைட் துகள்கள் மீது ஒட்டுதல், தண்ணீரில் அவற்றின் பரவலை மேம்படுத்துகிறது.

· உரித்தல்: மிகவும் மெல்லிய அடுக்குகளை (கிராபெனின், சில அடுக்கு கிராபெனின்) உற்பத்தி செய்கிறது, அவை சிதறும் முகவர்களின் உதவியுடன் நீர்வாழ் கரைசல்களில் நிலைப்படுத்தப்படலாம்.

இந்த செயல்முறை பொதுவாக ஒரு தொடக்கப் பொருளாக உயர்-தூய்மை கிராஃபைட்டை உள்ளடக்கியது, தொடர்ந்து இரசாயன சிகிச்சைகள், உரித்தல் நுட்பங்கள் (சோனிகேஷன் அல்லது பந்து அரைத்தல் போன்றவை) மற்றும் சீரான துகள் அளவு மற்றும் சிதறல் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வதற்கான கடுமையான தரக் கட்டுப்பாடு. சோதனை தரநிலைகள் பொதுவாக ஜீட்டா சாத்தியமான அளவீடுகள், துகள் அளவு பகுப்பாய்வு (DLS) மற்றும் "கரைதிறன்" (சிதறல்) நிலைத்திருப்பதை உறுதிப்படுத்த நீண்ட கால நிலைத்தன்மை சோதனைகளை உள்ளடக்கியது.

உங்கள் கிராஃபைட் கூட்டாளரைத் தேர்ந்தெடுப்பது: விரைவான ஒப்பீடு

கிராஃபைட்டை ஆதாரமாகக் கொள்ளும்போது, ​​குறிப்பாக நீரில் கரையக்கூடிய வழித்தோன்றல்களுக்கு வழிவகுக்கும் சிறப்புப் பயன்பாடுகளுக்கு, விற்பனையாளரின் நற்பெயர் மற்றும் திறன்கள் மிகப்பெரியவை. பல வாடிக்கையாளர்கள் இது விலையைப் பற்றியது அல்ல, ஆனால் நிலைத்தன்மை மற்றும் தொழில்நுட்ப ஆதரவு என்று கூறுகிறார்கள். இங்கே ஒரு பொதுவான தோற்றம்:

முன்னோக்கிச் செல்லும் பாதை: சவால்கள் மற்றும் வாய்ப்புகள்

நிலையான, செலவு குறைந்த வளர்ச்சி நீரில் கரையக்கூடிய கிராஃபைட் தூள் (அல்லது அதன் சிதறக்கூடிய மாறுபாடுகள்) அதன் சவால்கள் இல்லாமல் இல்லை. நீண்ட கால நிலைத்தன்மையைப் பேணுதல், திரட்டுதலைத் தடுப்பது மற்றும் உற்பத்தியை அதிகரிப்பது ஆகியவை குறிப்பிடத்தக்க தடைகளாகும். இருப்பினும், சாத்தியமான பலன்கள் - மேம்பட்ட எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் அடுத்த தலைமுறை ஆற்றல் தீர்வுகள் முதல் சூழல் நட்பு தொழில்துறை செயல்முறைகள் வரை - புறக்கணிக்க முடியாத அளவுக்கு பெரியது. இது தொடர்ச்சியான R&D மற்றும் பொருள் விஞ்ஞானிகள் மற்றும் தொழில்துறை இறுதிப் பயனர்களுக்கு இடையேயான ஒத்துழைப்பைக் கோரும் ஒரு துறையாகும்.

அதிகாரப்பூர்வ தரநிலைகள் & மேலும் படித்தல்

எந்தவொரு கிராஃபைட் தயாரிப்பையும் மதிப்பிடும்போது, ​​அதிகாரப்பூர்வ தரநிலைகளை கடைபிடிப்பது முக்கியமானது. தர மேலாண்மைக்கான ISO 9001 உடன் இணங்குவதையும், கார்பன் பொருட்களுக்கான ASTM போன்ற தொடர்புடைய பொருள் சார்ந்த தரநிலைகளையும் பார்க்கவும். கிராபென் ஆக்சைடு போன்ற மேம்பட்ட பொருட்களுக்கு, புதிய தொழில் தரநிலைகள் தொடர்ந்து வெளிவருகின்றன. இது உண்மையிலேயே ஒரு மாறும் இடம்!

1. செம். Soc. ரெவ்., 2018, 47, 3037-3067. நீர் சுத்திகரிப்புக்கான கிராபெனின் ஆக்சைடு: வாக்குறுதிகள் மற்றும் சவால்கள்.

2. மேட்டர். இன்று, 2019, 23, 7-18. கிராபெனின் அளவிடக்கூடிய உற்பத்தி.

3. நானோஸ்கேல், 2020, 12, 10738-10752. நீரில் கரையக்கூடிய கார்பன் நானோ பொருட்களில் முன்னேற்றம்.