Làm nóng ethene để tạo ra siêu vật liệu graphene
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát triển phương pháp mới để sản xuất graphene một lớp từ ethene hay còn được gọi là ethylene – phân tử alkene nhỏ nhất, chỉ chứa 2 nguyên tử carbon.
Bằng cách gia nhiệt ethene trong các giai đoạn với nhiệt độ cao hơn 7000C, cao hơn nhiều so với nhiệt độ trước đây, các nhà nghiên cứu đã tạo ra các lớp graphene tinh khiết với chất xúc tác là rhodi. Việc gia nhiệt từng bước và nhiệt độ cao hơn khắc phục được những vấn đề cản trở trước đó về sản xuất graphene.
Do chi phí thấp và tính đơn giản nên kỹ thuật này có thể mở ra các ứng dụng tiềm năng mới cho graphene với các đặc tính hấp dẫn về vật lý và điện tử. Công trình nghiên cứu này cũng cung cấp cơ chế mới cho sự tự phát triển của các cụm carbon tiền thân mà sự khuếch tán của nó tạo thành các lớp graphene.
Nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Journal of Physical Chemistry C, được tiến hành bởi các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ Georgia, trường Đại học Kỹ thuật München (Đức) và Đại học St.Andrews (Hoa Kỳ).
Graphene hiện đang được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau bao gồm lắng đọng hơi hóa học, bốc hơi silic từ silicon carbide và sử dụng năng lượng hóa học để tách graphene từ graphite.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khi làm nóng ethene hấp thụ các chất xúc tác rhodi thông qua quá trình phản ứng ghép để tạo ra hydrocarbon đa hình một chiều phân đoạn (1D-PAH). Tiếp tục gia nhiệt cấu trúc này sẽ chuyển từ một chiều sang hai chiều. Tiếp theo, các nhóm carbon được tách rời theo kích thước lựa chọn, cuối cùng ngưng tụ thành graphene có độ tinh khiết cao.
Về lý thuyết, Graphene đó là một loại vật liệu xây dựng xuất sắc vì nó vô cùng nhẹ trong khi cứng hơn cả thép và sợi cacbon. Có nhiều khả năng trong tương lai nó có thể kết hợp với các vật liệu xây dựng truyền thống để tạo ra các cấu trúc vững chắc, ấn tượng hơn.
Theo Báo Xây dựng
