Các nhà nghiên cứu của trường đại học Umeå – Thụy điển đã phát minh ra phương pháp phân tán graphene hoạt hóa, cacbon hoạt hóa và các cacbon kỵ nước khác trong nước dưới dạng các hạt có kích thước nano . Graphene bi oxy hóa –gọi là Graphene ô xít đóng vai trò quan trọng giũ cho trạng thái phân tán trong nươc trong nhiều ngày. Các tác giả đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho phương pháp điều chế chất graphene phân tán trong nước.
Hình minh họa dung dịch phân tán Graphene oxide ngày 1- ngày 10
Graphene, graphite, các bon hoạt tính là các dạng rất khác nhau của các bon nhưng chúng có điểm chung là kỵ nước, do đó không thể phân tán trực tiếp các chất này trong nước., trong khi đó nếu sử dụng được các dạng phân tán hay dung dịch sẽ có các ứng dụng rất hữu ích. Một cách lý tưởng nếu chúng ta có thể phun hay quét lớp graphene phân tán lên bề măt lá kím loại rồi làm khô nó để tạo ra một vât liệu điện cực siêu dẫn.
Các nhà khoa học đã bỏ ra nhiều năm tìm ra các cách chế tạo hê phân tán nguyên liệu graphene. Các cách thông thường trước nay là sử dụng dung môi hưu cơ và xử lý cơ học bề mặt. Tuy nhiên dung môi hưu cơ thì rất độc hại , còn xử lý cơ học sẽ tốn thời gian và làm ảnh hưởng tới khả năng dẫn điện của tấm graphene.
Để sử lý vấn đề đó, các nhà nghiên cứu của Đại học Umea đã phát minh ra cách đơn giản và thân thiện môi trường :dùng dạng graphene bi oxi hóa- graphene oxide- có tính ưa nước và dẽ dàng phân tán trong nước.
Theo Giáo sư Alexandr Talyzin làm viêc tại khoa Vật lý của trường : “Điều mà chúng tôi phát minh ra là bổ xung một lượng nhất định graphene oxide vào các hợp chất các bon kỵ nước để tạo ra hê phân tán ổn định trong nước”
Nhóm nghiên cứu của ông đã thử nghiệm phương pháp phân tán các loại cacbon diện tích bề mặt lớn , như graphene, graphene hoạt tính, các bon rỗng và các bon hoạt tính. Kết quả cho thấy các chất đó phân tán ỏn định và không kết lắng thậm chí sau vài ngày . Nhóm nghiên cứu đã cho bổ xung một ít carbon dạng ống nano vào hỗn hợp graphene phân tán và để chế tạo ra một điện cực siêu dẫn. Hỗn hợp phân tán được phủ lên lá kim loại , làm khô và gia nhiệt lên 200 oC.. Các bước tiến hành này có thê dùng làm quy trình sản xuất quy mô công nghiệp.
Nhà nghiên cứu Alexandr Tayyzin nói : “Cuối cùng thì chúng ta có được màng mỏng điện cực có diện tích bề mặt khá lớn, dẫn điện tốt và khả năng lưu trữ tích điện tuyệt vời- chính là một siêu tụ điện. Diện tích bề mặt lớn là nhờ các hạt graphene hoạt tính kích thước nano, trong khi các ống nano và graphene oxide làm tăng tiếp xúc điện giữa các hạt.”
Hệ hỗn hợp phân tán graphene được dùng trong nhiều ứng dụng sản xuất mực in, sơn chống rỉ và sơn dẫn điện.
Các nghiên cứu trên được tài trợ bởi EU Graphene Flagship- một dự án quốc tế đồ sộ nhằm mục tiêu đưa graphene vào thị trường. Các nhà nghiên cứu còn nhận được sư ủng hộ rất lớn :
“Mọi việc diễn ra suôn sẻ và nhanh chóng một cách đáng ngạc nhiên khi tôi liên hệ với Văn phòng Đổi mới tại Đại học Umeå. Chúng tôi đã nhận được rất nhiều sự trợ giúp trong thời gian ngắn nhờ các chuyên gia như Daniel Hoffman và các đồng nghiệp của anh ấy. Trong khi các tư liệu khoa học đang được xem xét, chúng tôi đã có thể hoàn thành đơn xin cấp bằng sáng chế”
Nghiên cứu được công bố tại Tạp chí Hóa Lý :
Dự án đã được quỹ tài trợ của European Union’s Horizon 2020 và Chương trình đổi mới Graphene Flagship căn cứ theo thỏa thuận tài trợ số 785219
Trích dẫn từ các bài viết :
Vasyl Skrypnychuk, Nicolas Boulanger, Andreas Nordenström, Alexandr V. Talyzin: Aqueous Activated Graphene Dispersions for Deposition of High Surface Area Supercapacitor Electrodes. Journal of Physical Chemistry Letters. March 12, 2020
Thông tin Liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN VẬT LIỆU CÔNG NGHỆ SÁNG TẠO
Địa chỉ văn phòng HN: Shophouse S02, tòa D’ El Dorado 1, Số 659A Lạc Long Quân, P. Xuân La, Q. Tây Hồ, Hà Nội
Địa chỉ văn phòng HCM: Số 86/59 Phổ Quang, Phường 2, Q. Tân Bình, TP. HCM
Website: https://items.com.vn/
Email: info@items.com.vn
Hotline khu vực HN: 0988.956.546 hoặc 0988.134.245
Hotline khu vực HCM: 0962.736.588 hoặc 0964.459.388
