Populære Innlegg

Redaksjonens - 2018

Gjøre grafen fra plast?

Anonim

Graphene får oppvarmet oppmerksomhet, kalt et "underlig materiale" med god ledningsevne, fleksibilitet og holdbarhet. Imidlertid er grafen vanskelig å komme med på grunn av at produksjonsprosessen er komplisert og masseproduksjon ikke mulig. Nylig utviklet et forskerteam et karbonmateriale uten kunstige defekter som vanligvis finnes under produksjonsprosessen av grafen, samtidig som de opprettholder sine opprinnelige egenskaper. Det nyutviklede materialet kan brukes som erstatning for grafen i solceller og halvlederbrikker. Videre er den utviklede prosessen basert på kontinuerlig og masseprodusert prosess av karbonfiber, noe som gjør det mye lettere for fullskala kommersialisering.

annonse


Forskersteamet ledet av Dr. Han-Ik Joh på KIST sammen med Dr. Seok-In Na ved Chonbuk National University og Dr. Byoung Gak Kim ved KRICT syntetiserte karbon nanoskjeder som ligner på grafen ved hjelp av polymer, og brukte de transparente elektrodene direkte til organisk solceller. Forskningsresultatet ble introdusert i Nanoscale, en tidsskrift av Royal Society of Chemistry i Storbritannia, under tittelen "One-Step Synthesis of Carbon Nanosheets Converted from a Polycylic Compound and Their Direct Use as Transparent Electrodes of ITO-free Organic Solar Cells. "

For å produsere høy kvalitet grafen i stort volum, er CVD-metoden (kjemisk dampavsetning) mye brukt. Imidlertid krever denne metoden intensiv etterbehandling (overføringsprosess) ettersom den har å fjerne brukt metall etter produksjonsprosessen og flytte den fremstilte grafen til et annet brett, for eksempel et solcellesubstrat. I denne prosessen nedbrytes kvaliteten raskt ettersom den er utsatt for rynker eller sprekker. * CVD (Kjemisk dampavsetning): Det er en metode for fremstilling av grafen på brettet av metallfilm som tjener som katalysator. Det produserer materialet ved å blåse ut gass som kalles kildegassen på brettet. Etter at det er gjort, må metallet fjernes og grafen skal transporteres til et annet brett.

Forskningsgruppen utviklet "karbon nanoskikt" i en to-trinns prosess, som består av å belegge substratet med en plymer løsning og oppvarming. Med tanke på at den eksisterende prosessen består av 8 trinn for fremstilling av grafen, gjør den nye metoden det mye enklere. I tillegg kan den nye metoden brukes direkte som solcelle uten ytterligere prosess.

Forskningsgruppen syntetiserte en polymer med en stiv stigerstruktur, nemlig PIM-1 (Polymer av egen mikroporositet-1) for å danne CNS gjennom simpole-prosessen, som er spin-belagt på quartssubstrater ved hjelp av PIM-1-løsning med lysegrønn farge og deretter varmebehandlet ved 1200 ° C, noe som fører til gjennomsiktig og ledende CNS.

Karbon nanoskiktet kan masseproduseres i en enklere prosess, mens den har høy kvalitet siden den nye prosessen omgår trinnene som er tilbøyelige til å danne feil, som eliminering av metallsubstratet eller overføring av grafen til et annet brett. Det endelige produktet er like effektivt som grafen.

Dr. Han Ik Joh ved KIST sa: "Det forventes å bli brukt for kommersialisering av transparente og ledende 2D karbonmaterialer uten vanskeligheter, siden denne prosessen er basert på kontinuerlig og masseprodusert prosess med karbonfiber."

Dette er en oppfølgingsundersøkelse fra teamet som nylig lanserte sine funn på carbon nanosheet produksjon basert på polyakrylonitril (publisert i 2013 Carbon Vol. 55 og Applied Physics Letters Vol. 102). De nye funnene er enda mer betydningsfulle da den gir dypere forståelse av vekstmekanismen for karbon nanoskikt og mye enklere produksjonsprosess.

Forskningen ble utført med finansiering fra KIST Proprietary Research Project og National Research Foundation of Korea.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av KIST . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Legg Igjen Din Kommentar