Une macro-préparation efficace du graphène a été réalisée

Le graphène est un nouveau matériau bidimensionnel en nid d'abeille, composé d'atomes de carbone hybrides sp2 monocouches, qui présente d'excellentes propriétés mécaniques, électriques et thermiques. Grâce à ses propriétés uniques, le graphène a démontré un fort potentiel d'application dans de nombreux domaines et est devenu un pôle de recherche majeur en science des matériaux.

Récemment, l'équipe de recherche scientifique Sun Youyi de l'Université du Nord de Chine a utilisé la répulsion volumique chimique colloïdale, combinée à une nouvelle méthode de décapage de nanomatériaux en feuille bidimensionnelle, pour obtenir une macro-préparation efficace du graphène.

Selon certaines études, les méthodes courantes de préparation du graphène sont la méthode REDOX, le décapage mécanique, le dépôt en phase vapeur et le décapage supercritique. La méthode REDOX est actuellement la principale méthode de production industrielle de graphène. L'équipe de recherche a adopté la méthode de décapage mécanique en phase liquide assistée par bulles, utilisant la génération in situ de bulles entre les couches de graphite pour élargir l'espacement entre elles. Ce procédé remplace le mécanisme traditionnel d'expansion des couches par acide fort et oxydation forte, réduit la force physique de Van der Waals entre les feuilles de graphite et, combiné à la répulsion volumique chimique colloïdale, favorise un décapage efficace du graphite sous l'effet du cisaillement mécanique en phase liquide. L'objectif est de résoudre les problèmes de complexité du procédé, de défauts importants et de faible rendement du graphène préparé par décapage mécanique.

Cette méthode présente non seulement un procédé de préparation simple, une bonne contrôlabilité de la structure du graphène et une bonne stabilité des lots, mais utilise également des acides et des oxydants puissants et génère moins d'eaux usées. Elle présente également les avantages d'une protection environnementale, d'un faible coût du graphène, d'une réduction des défauts et d'une bonne intégrité structurelle. Selon Sun Youyi, cette méthode offre non seulement la possibilité de préparer du graphène de haute qualité à faible coût, mais aussi une nouvelle approche pour la préparation d'autres matériaux nanométriques bidimensionnels à haute concentration.