طرح ها
گرافینیک
گرافینیک، فرم نانو متخلخلی است که خواصی مانند رنگی بودن، مقاومت شیمیایی و مکانیکی نسبی داشته و در عین حال، فرآیند تولید ساده و ارزانی دارد. این محصول، با توجه به خواص آن، به منظور ارتقاء کیفیت، پتانسیل استفاده به عنوان یک ماده افزودنی، در برخی صنایع پایین دستی، مانند صنعت تصفیه آب و پساب، رنگ و پوشش، روانسازها و نیمهرساناها را دارد.
گرافینیک، خواصی مانند رنگی بودن، مقاومت شیمیایی و مکانیکی نسبی داشته و در عین حال، فرآیند تولید ساده و ارزانی دارد. این محصول، با توجه به خواص آن، به منظور ارتقاء کیفیت، پتانسیل استفاده به عنوان یک ماده افزودنی، در برخی صنایع پایین دستی، مانند صنعت تصفیه آب و پساب، رنگ و پوشش، روانسازها و نیمهرساناها را دارد. با توجه به خواص ساختاری و شیمیایی، این ترکیب میتواند جایگزین مناسبی برای نیترید بور، گرافیت و فیلوسیلیکاتها (رس) با خواص برتر باشد. علاوه بر این، میتوان بر مبنای ویژگیها و نیاز مورد نظر، به تناسب هر صنعت، خواص گرافینیک را با کنترل ساختار و ترکیب، انحصاری نمود.
گرافینیک، یک پلیمر آلی نیمهرسانا با ساختاری دو بعدی است. این ترکیب از سال 2011 میلادی، با توجه به خواص و کاربردهای متنوع آن، توجه ویژه محققین و صنایع با فناوری پیشرفته در حوزههای مختلف را به خود جلب نموده است. خواص ساختاری گرافینیک، به کمک مهندسی سطح در مقیاس مولکولی جهت دستیابی به بهترین عملکرد در کاربردهای ذکر شده، قابل اصلاح است.
گرافینیک، خلل و فرجی در ابعاد نانومتری دارد که منجر به بهبود ویژگیهای آن، از جمله افزایش سطح ویژه، بهبود فعالیت فوتوکاتالیزوری (با کاهش میل بازترکیبی الکترون-حفرهها) و کاهش میزان انباشتگی صفحات میگردد. در شکل زیر، به دو مشخصه اصلی مورفولوژی گرافینیک، یعنی ساختار لایهای (نانوصفحهای) و نانوحفرهها بر روی لایهها اشاره شده است. ساختار لایه، سبب بروز خواص روانکنندگی این ترکیب، مشابه با نیترید بور، گرافیت و دی سولفید مولیبدن میشود.
خواص سطحی گرافینیک
نمونه |
متوسط قطر حفرات (nm) |
حجم حفرات (cm3 g-1) |
سطح ویژه BET (m2 g-1) |
گرافینیک |
۱۹/۶ |
۰/۲۷ |
۵۵/۴ |
کاربردها
روانکنندهها |
گرافینیک، به علت ساختار لایهای، می تواند به عنوان افزودنی در سیالات پایه روانکننده (از جمله در صنایع فلزی) مورد استفاده قرار گیرد |
|
تصفيه آب و پساب |
تخريب فتوکاتاليستي برخي مواد آلي و ميکروارگانيسمهاي موجود در آب و پساب |
|
رنگ و پوشش |
افزایش دوام (بهبود خواص مکانیکی و شیمیایی) فیلمهای تولید شده، در برابر خوردگی، فرسایش، کشش و محیطهای شیمیایی، بهویژه برای رنگهای ترافیکی، ایجاد پوشش شفاف، غیر قابل نفوذ و مقاوم |
|
الکترونیک |
استفاده از گرافينيک، به عنوان يک نيمهرسانا (جایگزین سیلیکون) |
|
پلیمرها |
کاهش نفوذپذیری گاز و بهبود خواص مکانیکی، شیمیایی و گرمایی لولههای PE، رزینهای اپوکسی و عایق سیم |
|
محصولات بهداشتی |
دارای خواص روانکنندگی، بیاثر بودن و شکاف نوار ذاتی در محدوده نور مرئی، به عنوان ماده روانکننده و جاذب نور |
مزایا:
- پایداری مناسب مکانیکی و شیمیایی
- عایق الکتریکی/ دی الکتریک
- مقاومت حرارتی بالا (تا 600 درجه سانتیگراد)
- رسانایی گرمایی
- خواص فتوکاتالیزوری (دارای شکاف نوار eV ۲/۷)
- چگالی کم (سبک)
- عدم سمیت (سازگاری زیست محیطی)
- سطح زیاد