Графен производится в больших масштабах в основном путем химического осаждения из паровой фазы (CVD).
В ходе этого процесса на поверхность катализатора осаждаются углеродные частицы, которые затем образуют кристаллы графена.
Качество полученного графена оценивается с помощью микроскопии с рамановской визуализацией.
Как производится графен в больших масштабах? 4 ключевых метода
1. Химическое осаждение из паровой фазы (CVD)
В процессе CVD подложка (чаще всего медная или никелевая) подвергается воздействию углеродсодержащего газа, такого как метан или этилен, при высоких температурах.
Молекулы газа разлагаются на поверхности катализатора, высвобождая атомы углерода.
Эти атомы углерода диффундируют по поверхности и объединяются в кластеры.
Когда эти кластеры достигают критического размера, они образуют кристаллы графена.
По мере дальнейшего осаждения эти графеновые островки растут и в конце концов сливаются, образуя непрерывный единый слой графена.
Низкая реакционная способность поверхности графена по сравнению с катализатором обычно препятствует росту дополнительных слоев.
2. Оценка качества с помощью микроскопии с рамановским изображением
После процесса CVD качество графена оценивается с помощью микроскопии рамановского изображения.
Этот метод использует лазерное излучение для возбуждения графена, а рассеянный свет анализируется для определения колебательной энергии графеновой решетки.
Спектры комбинационного рассеяния дают информацию о количестве слоев, наличии дефектов и качестве графена.
Например, отношение интенсивности полос D и G (ID/IG) часто используется для оценки плотности дефектов в графене.
3. Производство в промышленных масштабах
Промышленное производство графена методом CVD было оптимизировано с помощью различных методик.
Например, процесс "партия в партию" (B2B) включает в себя укладку или прокатку медных фольг для увеличения производительности.
Другой метод - процесс "рулон за рулоном" (R2R), который позволяет непрерывно производить графеновые пленки практически неограниченной длины, хотя и ограниченной ширины.
Этот метод отличается высокой степенью автоматизации и более совместим с последующими этапами обработки.
4. Проблемы массового производства
Несмотря на прогресс в технологиях CVD, остаются проблемы, связанные с массовым производством высококачественного графена с минимальным количеством дефектов и крупными размерами зерен по низкой цене.
Контроль параметров CVD-процесса, таких как температура, давление, скорость потока газа и выбор катализатора, имеет решающее значение для производства высококачественного графена.
Продолжайте исследовать, обратитесь к нашим экспертам
Откройте для себя передовые технологии производства графена вместе с KINTEK SOLUTION!
Наши передовые технологии химического осаждения из паровой фазы (CVD) совершают революцию в этой области, обеспечивая непревзойденное качество и эффективность.
Используя микроскопию с рамановскими изображениями в качестве прецизионного инструмента, мы тщательно оцениваем и дорабатываем каждый графеновый слой.
Сделайте шаг в будущее материаловедения вместе с KINTEK SOLUTION, где качество, инновации и масштабы объединяются для создания лучшего в мире графена.
Свяжитесь с нами сегодня и присоединитесь к графеновой революции!
