ساخت آئروژل گرافن به روش قالب یخی تحت فشار محیط و بررسی ویژگی های آن

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید چمران اهواز-گروه فیزیک- استاد

2 گروه فیزیک-دانشگاه شهید چمران اهواز-اهواز-ایران

3 گروه فیزیک دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

4 گروه فیزیک-دانشگاه شهید چمران اهواز-اهواز - ایران

چکیده

آئروژل‌های گرافن ساختار سه بعدی گرافن، فوق سبک با چگالی در محدودة 3 mg/cm10 با خواص الکتریکی منحصر به فرد و قابلیت فشرده‌سازی بالا هستند. برای تولید آن‌ها، ابتدا هیدروژل گرافن ساخته می‌شود و سپس مایع داخل هیدروژل با هوا جایگزین می‌گردد به‌طوری که حجم و ساختار ژل دچار تغییر نشود. در این پژوهش، آئروژل گرافن به روش خشک کردن در فشار محیط بدون نیاز به وسایل خلأ سازی با چگالی mg/cm3 6/10 تهیه شد و مراحل مختلف تهیه، بهینه شدند. ملاحظه شد که برای تهیۀ آئروژل گرافن با تخلخل بیش‌تر و چگالی کم‌تر، مناسب است تا غلظت اولیة اکسید گرافن mg/ml 4، زمان ژل شدن 7 ساعت و زمان انجام قالب یخی 48 ساعت انتخاب شود. هم‌چنین مشاهده شد که آئروژل‌های تهیه شده با چگالی کم‌تر دارای خاصیت فشرده‌سازی بیشتری هستند. با افزایش تنش اعمالی بر نمونه‌ها، میزان رسانش الکتریکی آن‌ها افزایش و مقاومت الکتریکی آن‌ها کاهش می‌یافت. هم‌چنین رسانش گرمایی آن‌ها W/m.K 029/0 اندازه‌گیری شد که در حد یک عایق گرمایی خوب است. میزان جذب گازوئیل، نفت، روغن خوراکی و اتانول توسط آئروژل گرافن به ترتیب gg-1 5/88، 6/59، 6/42 و 2/55 اندازه‌گیری شد. در خصوص جذب متیلن‌بلو ملاحظه شد که بیش‌ترین جذب در 15 دقیقۀ اول رخ می‌دهد و می‌توان از آئروژل گرافن به عنوان جاذب متیلن‌بلو و رنگ‌هایی با ساختار مشابه از آب و پساب‌های صنعتی استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات