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                新闻动态 / 高空作业升降平台车百科

                贵州高空作业升降平台车:工程师开发新的制造工艺,废除石墨烯条带

                 

                麻省理工学院的工程师已经开发出一种连续的制造工艺,可以生产长条形的高质量石墨烯。

                该团队的成果首次证明了制造高质量石墨烯的工业,可扩展方法,该方法适用于过滤各种分子的膜,包括盐,较大离子,蛋白质或纳米粒子。这种膜应该可用于脱盐,生物分离和其他应用。

                “多年来,研究人员一直认为石墨烯是超薄膜的潜在途径,”麻省理工学院机械工程副教授兼制造与生产力实验室主任贵州高空作业升降平台车说?!拔颐窍嘈耪馐?一项针对膜应用定制石墨烯制造的研究,这需要石墨烯无缝,完全覆盖基板,并具有高品质?!?/p>

                Hart是该论文的*级作者,该论文在线发表在“应用材料与接口”杂志上。该研究包括*一作者贵州高空作业升降平台车,前麻省理工学院博士后,现在是范德比尔特大学的助理教授; 麻省理工学院的研究生贵州高空作业升降平台车和贵州高空作业升降平台车; 新加坡国立大学的贵州高空作业升降平台车,现任加州理工学院贵州高空作业升降平台车科学技术学院前学生; 和麻省理工学院机械工程副教授贵州高空作业升降平台车。

                生长石墨烯

                对于许多研究人员来说,石墨烯非常适合用于过滤膜。单片石墨烯类似于原子级薄的鸡丝,由碳原子组成,其连接的图案使材料*其坚韧,即使是最小的原子氦也不会渗透。

                研究人员,包括贵州高空作业升降平台车的研究小组,已经开发出了制造石墨烯膜的技术,并精确地用微孔或纳米孔捣实它们,其大小可以定制以过滤掉特定的分子。在大多数情况下,科学家通过一种称为化学气相沉积的过程合成石墨烯,在此过程中,他们*先加热铜箔样品,然后在其上沉积碳和其他气体的组合。

                新的制造工艺使石墨烯脱颖而出
                该过程包括一个“卷到卷”系统,该系统从一端卷出铜箔带,通过炉子送入。将甲烷和氢气沉积在箔上以形成石墨烯,然后石墨烯离开炉并卷起以进一步开发。

                基于石墨烯的膜主要是在实验室中小批量生产,研究人员可以仔细控制材料的生长条件。然而,Hart及其同事认为,如果石墨烯膜必须在商业上使用,则必须大量生产,高速率生产,并且性能可靠。

                “我们知道,对于工业化来说,它需要是一个持续的过程,”哈特说?!澳阌涝段薹ㄍü谱鞯テ防醋愎坏亩?。商业上使用的膜需要相当大 – 有些如此之大,以至于你不得不将一张海报宽的铝箔片放入炉中制成膜?!?/p>

                工厂推出

                研究人员着手建立一个端到端,从头到尾的制造工艺,以制造膜质石墨烯。

                该团队的设置结合了卷对卷方法 – 一种用于连续处理薄箔的通用工业方法 – 与化学气相沉积的普通石墨烯制造技术,以大批量和高速率制造高质量的石墨烯。该系统由两个阀芯组成,通过一个穿过小炉子的传送带连接。*一个线轴展开一条长度小于1厘米的铜箔。当它进入炉子时,箔片以“分区”设计通过*一个管然后另一个管供给。

                当箔片滚过*一个管子时,它会加热到一定的理想温度,此时它就可以通过第二个管子滚动,科学家在那里按照规定的甲烷和氢气比例泵入,然后沉积在第二个管子上。加热箔生产石墨烯。

                “石墨烯开始在小岛上形成,然后这些岛屿一起生长,形成连续的薄片,”哈特说?!暗彼肟鞠涫?,石墨烯应该在一层完全覆盖箔片,有点像连续的披萨床?!?/p>

                当石墨烯离开炉子时,它会滚到第二个阀芯上。研究人员发现,他们能够连续地将箔片送入系统,以每分钟5厘米的速度生产高质量的石墨烯。他们最长的运行持续了将近四个小时,在此期间他们生产了大约10米的连续石墨烯。

                “如果这是在一家工厂,它将以24-7运行,”哈特说?!跋裼∷⒒谎?,你会有很大的铝箔卷轴?!?/p>

                设计灵活

                一旦研究人员使用卷对卷方法生产石墨烯,他们就会从第二个卷轴上取下箔片并将小样品切割出来。他们使用哈佛大学科学家开发的方法,用聚合物网或支撑物浇铸样品,然后蚀刻掉下面的铜。

                “如果你不能充分支持石墨烯,它就会自行卷曲,”贵州高空作业升降平台车说?!八阅愦酉旅媸纯坛鐾?,石墨烯直接由多孔聚合物支撑 – 这基本上是一种膜?!?/p>

                聚合物覆盖物含有比石墨烯孔大的孔,哈特称其为微观“鼓面”,保持石墨烯坚固,微孔开放。

                研究人员用石墨烯膜进行了扩散测试,在每个膜上流过水,盐和其他分子的溶液。他们发现,整体而言,膜能够在过滤分子的同时承受流动。它们的性能与使用传统的小批量方法制造的石墨烯膜相当。

                该团队还以不同的速度运行该过程,使用不同比例的甲烷和氢气,并在每次运行后表征所得石墨烯的质量。他们绘制了图表,以显示石墨烯的质量与制造过程的速度和气体比率之间的关系。贵州高空作业升降平台车说,如果其他设计师可以建立类似的设置,他们可以使用团队的图来确定他们生产一定质量的石墨烯所需的设置。

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