گرافین کی پیداوار کا طریقہ

1، مکینیکل اتارنے کا طریقہ
مکینیکل سٹرپنگ کا طریقہ اشیاء اور گرافین کے درمیان رگڑ اور رشتہ دار حرکت کا استعمال کرتے ہوئے گرافین کی پتلی پرت والے مواد کو حاصل کرنے کا ایک طریقہ ہے۔ طریقہ کار آسان ہے، اور حاصل کردہ گرافین عام طور پر ایک مکمل کرسٹل ڈھانچہ رکھتا ہے۔ 2004 میں، دو برطانوی سائنسدانوں نے گرافین حاصل کرنے کے لیے قدرتی گریفائٹ کی تہہ کو پرت کے ذریعے چھیلنے کے لیے شفاف ٹیپ کا استعمال کیا، جسے میکینیکل سٹرپنگ طریقہ کے طور پر بھی درجہ بندی کیا گیا تھا۔ یہ طریقہ کبھی غیر موثر اور بڑے پیمانے پر پیداوار کے قابل نہیں سمجھا جاتا تھا۔
حالیہ برسوں میں، صنعت نے گرافین کی پیداوار کے طریقوں میں بہت زیادہ تحقیق اور ترقی کی اختراعات کی ہیں۔ اس وقت، زیامین، گوانگ ڈونگ اور دیگر صوبوں اور شہروں میں متعدد کمپنیوں نے کم قیمت اور اعلیٰ معیار کے ساتھ صنعتی طور پر گرافین تیار کرنے کے لیے مکینیکل سٹرپنگ طریقہ استعمال کرتے ہوئے، کم لاگت والے بڑے پیمانے پر گرافین کی تیاری کی رکاوٹ پر قابو پا لیا ہے۔

2. ریڈوکس طریقہ
آکسیڈیشن میں کمی کا طریقہ یہ ہے کہ کیمیائی ریجنٹس جیسے سلفیورک ایسڈ اور نائٹرک ایسڈ اور آکسیڈنٹس جیسے پوٹاشیم پرمینگیٹ اور ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ کا استعمال کرکے قدرتی گریفائٹ کو آکسائڈائز کرنا، گریفائٹ کی تہوں کے درمیان فاصلہ بڑھانا، اور گریفائٹ آکسائیڈ کو تیار کرنے کے لیے گریفائٹ تہوں کے درمیان آکسائیڈ داخل کرنا ہے۔ پھر، ری ایکٹنٹ کو پانی سے دھویا جاتا ہے، اور گریفائٹ آکسائیڈ پاؤڈر تیار کرنے کے لیے دھوئے ہوئے ٹھوس کو کم درجہ حرارت پر خشک کیا جاتا ہے۔ گرافین آکسائڈ کو گریفائٹ آکسائیڈ پاؤڈر کو جسمانی چھیلنے اور اعلی درجہ حرارت کی توسیع کے ذریعے چھیل کر تیار کیا گیا تھا۔ آخر کار، گرافین (RGO) حاصل کرنے کے لیے کیمیائی طریقہ سے گرافین آکسائیڈ کو کم کیا گیا۔ یہ طریقہ کام کرنے کے لیے آسان ہے، زیادہ پیداوار کے ساتھ، لیکن کم مصنوعات کے معیار [13]۔ آکسیڈیشن میں کمی کے طریقہ کار میں مضبوط تیزاب جیسے سلفیورک ایسڈ اور نائٹرک ایسڈ استعمال ہوتے ہیں، جو خطرناک ہیں اور صفائی کے لیے بہت زیادہ پانی کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے ماحولیاتی آلودگی بہت زیادہ ہوتی ہے۔

ریڈوکس طریقہ سے تیار کردہ گرافین آکسیجن پر مشتمل فنکشنل گروپس پر مشتمل ہے اور اس میں ترمیم کرنا آسان ہے۔ تاہم، گرافین آکسائیڈ کو کم کرتے وقت، کمی کے بعد گرافین کے آکسیجن مواد کو کنٹرول کرنا مشکل ہوتا ہے، اور گرافین آکسائیڈ سورج کے زیر اثر، گاڑی میں اعلی درجہ حرارت اور دیگر بیرونی عوامل کی وجہ سے مسلسل کم ہوتا رہے گا، اس لیے گرافین کی مصنوعات کا معیار ریڈوکس طریقہ سے تیار کردہ اکثر بیچ سے بیچ میں متضاد ہوتا ہے، جس کی وجہ سے معیار کو کنٹرول کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔
اس وقت، بہت سے لوگ گریفائٹ آکسائیڈ، گرافین آکسائیڈ اور کم شدہ گرافین آکسائیڈ کے تصورات کو الجھا دیتے ہیں۔ گریفائٹ آکسائیڈ بھورا ہے اور گریفائٹ اور آکسائیڈ کا پولیمر ہے۔ گرافین آکسائیڈ ایک ایسی مصنوعات ہے جو گریفائٹ آکسائیڈ کو ایک پرت، ایک ڈبل پرت یا ایک اولیگو پرت میں چھیل کر حاصل کی جاتی ہے، اور اس میں آکسیجن رکھنے والے گروپس کی ایک بڑی تعداد ہوتی ہے، اس لیے گرافین آکسائیڈ غیر منقطع ہے اور اس میں فعال خصوصیات ہیں، جو مسلسل کم کرتی ہیں۔ اور استعمال کے دوران سلفر ڈائی آکسائیڈ جیسی گیسوں کو چھوڑتا ہے، خاص طور پر اعلی درجہ حرارت کے مواد کی پروسیسنگ کے دوران۔ گرافین آکسائیڈ کو کم کرنے کے بعد کی مصنوعات کو گرافین (کم شدہ گرافین آکسائیڈ) کہا جا سکتا ہے۔

3. (سلیکان کاربائیڈ) SiC ایپیٹیکسیل طریقہ
SiC epitaxial طریقہ یہ ہے کہ سلکان کے ایٹموں کو مادّے سے دور کیا جائے اور بقیہ C ایٹموں کو الٹرا ہائی ویکیوم اور اعلی درجہ حرارت والے ماحول میں خود اسمبلی کے ذریعے دوبارہ تشکیل دیا جائے، اس طرح SiC سبسٹریٹ کی بنیاد پر گرافین حاصل کیا جائے۔ اس طریقے سے اعلیٰ معیار کا گرافین حاصل کیا جا سکتا ہے، لیکن اس طریقے کے لیے اعلیٰ آلات کی ضرورت ہوتی ہے۔