گرافن

گرافن چند لایه 

few layers graphene

پودر گرافن 

graphene powder

فروش گرافن :

جهت خرید گرافن مرک ، سیگما ، الدریچ ، ساپلکو با خلوص بالا و نیز دریافت قیمت گرافن میتوانید از طریق سیستم های تماس با ما اقدام نمایید ، همچنین فروش گرافن تولید شرکت های هندی و چینی و کره ای با خلوص بالا در حجم های متنوع توسط این گروه تجاری صورت میپذیرد . ارسال محصول گرافن جهت تمام نقاط کشور توسط این گروه بازرگانی صورت گرفته و از طرق مختلف قابل ارسال میباشد .

اطلاعات فنی :

Graphene

گرافن

CAS :

1034343-98-0

کد سیگما آلدریچ sigmaaldrich :

900561- 900551- 900552- GF62304476

فرمول شیمیایی :

SiC_xH_yO_z

انحلال پذیری :

نامحلول در آب.

شرح :

گرافن ، که در سال 2004 کشف شد ، یک نانو ماده مبتنی بر کربن است که به شکل ورقه کربن sp² ، با اتم‌ها در یک شبکه لانه زنبوری چیده شده است . این ماده شیمیایی دارای تحرک ذاتی بالا ، قابلیت انتقال الکترون ، چکش‌خواری و نفوذناپذیری بالا است . (2630 متر مربع در گرم برای یک لایه) . این کالا به دلیل دارا بودن ساختار دوبعدی ، به عنوان یک کاندید امیدوارکننده برای بسیاری از کاربردهای حسگر زیستی شناخته می شود . بعلاوه می تواند با عناصر دیگر (از جمله گازها و فلزات) ترکیب شود تا مواد مختلف با خواص برتر مختلف تولید کنند .

این محصول 200 برابر بیشتر از فولاد و پنج برابر سبک تر از آلومینیوم است . علاوه بر این ها ، گرافن رسانای عالی گرما و الکتریسیته است و توانایی جذب نور بالایی دارد . از نظر فنی ، این ترکیب یک غیر فلز است اما معمولاً به عنوان یک شبه فلز شناخته می شود زیرا خواص آن شبیه به فلز نیمه رسانا است . بنابراین ، این کالا دارای تعدادی ویژگی منحصر به فرد است که در مواد غیرفلزی دیگر یافت نمی شود .

گرافن گرما و الکتریسیته را بسیار کارآمد در طول صفحه خود هدایت می کند ، بعلاوه دارای نوسانات کوانتومی بزرگ و دیامغناطیس بزرگ و غیرخطی است . همچنین به شدت نور تمام طول موج های مرئی را جذب می کند ، که این خاصیت به دلیل رنگ سیاه گرافیت است . اما ، ورقه گرافن به دلیل نازکی بسیار زیاد ، تقریباً شفاف دیده میشود .

این کالا به دلیل استحکام کششی فوق‌العاده بالا ، رسانایی الکتریکی ، شفافیت و نازک‌ترین ماده دو بعدی در جهان ، به یک نانومواد ارزشمند و مفید تبدیل شده است .

با این ویژگی ها ، گرافن در بخش های انرژی ، ساخت و ساز ، سلامت و الکترونیک کاربرد دارد . به عنوان مثال ، گرافن مغناطیسی می‌تواند صنعت الکترونیک را با راحت‌تر و در دسترس‌تر کردن دستگاه‌ها برای همه متحول کند .

خواص گرافن :

این کالا به دلیل ساختار تمام کربنی و هندسه در مقیاس نانو ، دارای خواص منحصر به فرد و ضروری بسیاری است .

مقاومت بالا : گرافن قوی ترین ماده جهان است . قدرت آن 42 نیوتن بر متر است که دارای قدرت ذاتی 130 گیگا پاسکال (گیگاپاسکال) است . حتی 200 برابر قوی تر از قوی ترین فولاد . این محصول یکی از محکم‌ترین موادی است که تاکنون کشف شده است و دارای استحکام کششی 1.3 x ^{1011 Pa} است . استحکام مکانیکی گرافن بی‌رقیب است و به همین دلیل می‌تواند استحکام را در تعدادی از مواد کامپوزیتی بهبود بخشد .

خاصیت ارتجاعی : این ماده همچنین خاصیت ارتجاعی بالایی دارد . گرافن هر چقدر هم که فشار داشته باشد ، همچنان می تواند اندازه اولیه خود را حفظ کند . بر اساس آزمایش‌های میکروسکوپی نیروی اتمی(AFM)  انجام شده بر روی ورقه‌های گرافن ، نشان داد که ورقه‌های گرافن دارای ثابت‌های فنری در محدوده 1-5 نیوتن بر متر و مدول یانگ 0.5TPa هستند .

خواص حرارتی : ساختار تکراری این ماده ، آن را به ماده ای مناسب برای هدایت گرما در صفحه تبدیل می کند . گرافن می تواند دو نوع رسانایی حرارتی را نمایش دهد – بین صفحه ای و درون صفحه . رسانایی درون صفحه ای یک ورق تک لایه 3000-5000 Wm ^-1 K ^-1 است ، اما رسانایی عرضی می تواند تا 6 Wm ^-1 K ^-1 باشد .

وزن سبک : گرافن علیرغم اینکه سخت ترین ماده است ، وزن سبکی نیز دارد . در واقع وزن آن 0.77 میلی گرم در هر متر مربع است . گفته می شود که وزن یک ورقه گرافن کمتر از 1 گرم است.

خواص الکترونیکی : از آنجایی که این ماده دارای یک سیستم پی الکترون غیرمحلی در سراسر سطح آن است ، حرکت الکترون ها بسیار سیال است . سیستم گرافن همچنین هیچ شکاف نواری را نشان نمی‌دهد ، زیرا الکترون‌های پی با هم همپوشانی دارند و امکان حرکت صاف الکترون‌ها را بدون نیاز به وارد کردن انرژی به سیستم فراهم می‌کنند . تحرک الکترونیکی این محصول بسیار زیاد است و الکترون ها در رابطه با قابلیت حرکتی خود مانند فوتون عمل می کنند . الکترون ها همچنین می توانند مسافت های زیر میکرومتری را بدون پراکندگی طی کنند .

شفافیت : این ماده شیمیایی با وجود ضخامت یک اتم ، تنها می تواند حدود 2.3 درصد از نور بازتابی را جذب کند . حتی بهتر از نانوذرات ITO  (اکسید قلع ایندیوم) است که معمولاً برای ساخت فیلم‌های رسانای شفاف استفاده می‌شود .

روش­های تولید گرافن :

این محصول را می توان با روش های مختلفی تولید کرد . در حال حاضر ، ارزان‌ترین روش‌های تولید گرافن ، گرافن لیزری ، چاپ جوهرافشان و رسوب شیمیایی گرافن است .

گرافن لیزری : گرافن لیزری با ریختن اکسید گرافن بر روی یک دیسک DVD با روکش پلاستیکی تولید می‌شود و خشک می‌شود . پس از خشک شدن ، گرافن و دیسک دی وی دی در یک دی وی دی رایتر LightScribe قرار می گیرند . دی وی دی رایتر بر روی اکسید گرافن تشعشع می کند و پیوندهای بین گروه کربن و اکسیژن را تقسیم می کند . گرافن محصول این واکنش است و با تغییر رنگ از قهوه ای روشن به سیاه در دی وی دی قابل مشاهده است .

چاپ جوهر افشان و کاهش حرارتی گرافن : گرافن که با روش چاپ جوهر افشان تولید می شود ، از اکسید گرافن محلول در آب به عنوان جوهر برای چاپگر استفاده زیادی می کند . اندازه ذرات اکسید گرافن خریداری شده تجاری بسیار بزرگتر از اندازه قطر داخلی نازل است . این موضوع باعث مسدود شدن نازل می شود و از عبور ذرات جلوگیری می کند . این امر با فیلتر کردن گرافن با یک سرنگ mylex و بمباران مولکول‌های اکسید گرافن با امواج صوتی برای کاهش اندازه ذرات کاهش می‌یابد . سپس محلول اکسید گرافن برای جت کردن در یک کارتریج بارگذاری می شود . قطرات ریز که توسط نازل تولید می شوند ، روی یک ورقه قلع چاپ می شوند و در کوره قرار می گیرند. کوره انرژی حرارتی را به اکسید گرافن اضافه می کند و یک اتم اکسیژن را جدا می کند و گرافن تولید می کند .

رسوب شیمیایی بخار گرافن : رسوب بخار شیمیایی فرآیندی است که در آن اتم های کربن به لایه زیرین (یک بستر فلزی) در دماهای بسیار بالا پیوند می خورند . هنگامی که اتم کربن به ماده متصل می شود ، موقعیتی در فضای روی سطح ماده می گیرد . اتم های کربن وقتی به لایه زیرین متصل می شوند یکدیگر را کنار می زنند . هنگامی که هر موقعیت روی لایه زیرین پر شد، یک لایه پیوسته از اتم های کربن به ضخامت یک اتم تشکیل می شود . سپس دما کاهش می یابد و اتم های کربن با یکدیگر پیوند ایجاد می کنند و صفحه ای از گرافن را ایجاد می کنند .

خلاصه :

گرافن ، یک آلوتروپ کربن می باشد که از یک لایه اتم تشکیل شده ، و این لایه در یک شبکه شش ضلعی نانوساختار قرار گرفته است . نام گرافن از “گرافیت” گرفته شده است ، به این معنی که آلوتروپ گرافیت کربن حاوی پیوندهای دوگانه متعددی است . این ماده شیمیایی به دلیل استحکام کششی عالی ، شفافیت در برابر نور و رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا شناخته شده است . بعلاوه نسبت سطح به وزن بسیار بالایی دارد که مسئول بسیاری از خواص آن است . با توجه به خواص استثنایی گرافن ، از این کالا در زمینه های الکترونیک انعطاف پذیر ، حسگرهای زیستی ، سلول های خورشیدی ، پوشش های ضد خوردگی و سیستم های دارورسانی استفاده می شود .

• این ماده شیمیایی دارای مقاومت الکتریکی پایینی است که به آن اجازه می دهد در صفحه نمایش ال سی دی ، ترانزیستورها و مدارهای الکتریکی استفاده شود . به دلیل شفافیت نوری بالا ، گرافن روی سلول های خورشیدی نیز اعمال می شود .
• به دلیل سطح بالای گرافن و رسانایی الکتریکی کم ، می توان از این کالا به عنوان الکترود در ابرخازن ها و باتری های لیتیوم یونی استفاده کرد .
• از گرافن در تقطیر اتانول و نمک‌زدایی آب استفاده زیادی می‌شود .
• الکترودهای اصلاح شده با نانوکامپوزیت های گرافن/پلی آنیلین می توانند برای تعیین فلزات سنگین استفاده شوند .
• نانوصفحات گرافن را می توان برای تهیه جاذب های جامد برای کاربردهای جذب سریع و انتخابی CO₂ استفاده کرد .
• در کامپوزیت ها، از این کالا معمولاً به عنوان یک افزودنی در ماتریس های رزین و سایر مواد برای افزایش خواص مکانیکی مختلف از جمله هدایت الکتریکی و حرارتی ، دوام ، انعطاف پذیری ، سختی ، مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش ، کاهش وزن و مقاومت در برابر آتش استفاده می شود .

کاربردهای موردی :

کاربردهای گرافن در حسگرها :

به دلیل آرایش مسطح و ثابت اتم ها در یک ورقه گرافن ، تمام اتم های درون ورقه در معرض محیط اطراف قرار می گیرند . این خاصیت به این ماده اجازه می دهد تا تغییرات محیط اطراف خود را در ابعاد میکرومتری به طور موثر تشخیص دهد و درجه بالایی از حساسیت را ارائه دهد . این کالا همچنین قادر به تشخیص رویدادهای جداگانه در سطح مولکولی است . تعدادی از خواص گرافن در کاربردهای حسگر سودمند است . به این ترتیب ، گرافن می تواند در حسگرها در طیف وسیعی از زمینه ها از جمله تشخیص ، سنسورهای دی ان ای ، ترانزیستورهای اثر میدان ، حسگرهای زیستی ، و حسگرهای گاز استفاده شود .

کاربردهای گرافن در باتری ها :

این ماده شیمیایی را می توان هم به آند و هم به کاتد در طیف وسیعی از سیستم های باتری اضافه کرد تا کارایی باتری را افزایش داده و سرعت چرخه شارژ را افزایش دهد . رسانایی الکتریکی استثنایی ، مساحت سطح و پراکندگی گرافن ، خواص مفید موجود در بسیاری از الکترودهای سنتی غیر آلی را بهبود می بخشد ، در حالی که به طور همزمان محدودیت های الکترودها را برطرف می کند . در نتیجه گرافن به باتری‌های لیتیوم یون ، ابرخازن‌ها ، باتری‌های لیتیوم گوگردی و سلول‌های سوختی اضافه شده است .

کاربردهای گرافن جوهرها :

این محصول را می توان در جوهرهای کاربردی برای مقاصد الکترونیکی ، ضد خوردگی و مقاوم در برابر حرارت استفاده کرد . با ترکیب گرافن در فرمولاسیون جوهر ، خواص رسانایی مربوط به گرافن بر جوهر تأثیر می‌گذارد و باعث رسانایی آن می‌شود . پس از آن می توان از جوهرها برای پوشش دادن لوازم الکترونیکی استفاده کرد . گرافن غیر سمی ، سازگار با محیط زیست ، ارزان ، قابلیت خشک شدن سریع و قابل بازیافت نسبت به سایر جوهرهای رسانا است . گرافن همچنین از پایداری حرارتی بالایی برخوردار است و آن را برای پوشش جوهر مقاوم در برابر حرارت در کاربردهای الکترونیکی که مقادیر زیادی گرما ایجاد می‌کنند ، مناسب می‌سازد . همچنین در مواردی که دمای پردازش باید بالا باشد ، جوهر انتخابی است ، زیرا این ماده در طول فرآیند تولید تجزیه نمی شود . گرافن همچنین برای کاربردهایی که در آن عوامل محیطی مشکل ساز هستند ، پایداری شیمیایی عالی را نشان می دهد و بی اثر است .

کاربردهای گرافن در نمایشگرها :

این ماده شیمیایی یک ماده ایده‌آل برای استفاده در نمایشگرهای انتشار الکترون است ، زیرا نسبت ابعاد بالایی را نشان می‌دهد و پیوندهای آویزان در دو انتهای ورق اجازه تونل زنی الکترونی کارآمد را می‌دهد . گرافن می‌تواند یک میدان الکتریکی را با ولتاژ 0.1 V میکرومتر -2 با ضریب افزایش میدان تا 3700 روشن کند . این میزان در فیلم‌های گرافن چاپ‌شده روی صفحه می‌تواند تا 4500 افزایش یابد.

خرید گرافن :

جهت خرید این محصول شیمیایی جهت کاربردهای ذکر شده در بخش فوق و نیز انواع دیگر کاربردهای آزمایشگاهی ، تولیدی ، صنعتی و تحقیقاتی میتوانید از طریق تماس با واحد فروش این مجموعه اقدام نموده و محصول شیمیایی گرافن را از برندهای مختلف و معتبر در حجم ها و بسته بندی های مختلف در کمترین زمان ممکن دریافت کنید .