그래핀의 분리 및 정제에 세라믹 멤브레인 기술의 적용

그래핀 (Graphene) 은 단지 하나의 층의 두께를 갖는 탄소 원자로 구성된 2 차원 결정이다.

지금까지 발견 된 가장 얇고 강도가 가장 높으며 전기 및 열 전도도가 가장 강한 새로운 유형의 나노 물질로서 그래 핀은 안정적인 구조, 높은 전기 전도도와 같은 뛰어난 물리적 및 화학적 특성을 가지고 있습니다. 높은 인성과 강도, "블랙 골드" 라고합니다. 그것은 "새로운 재료의 왕" 이며 전자, 에너지 저장, 복합 재료 및 항공 우주와 같은 많은 분야에서 사용되었습니다.

새로운 에너지는 현재 가장 널리 사용되는 그래 핀 분야이며, 그 중 리튬 배터리에 그래 핀을 적용하는 것이 많은 주목을 받고 있습니다. 중국은 그래 핀 산업의 발전에 큰 중요성을 부여하고 체계적인 레이아웃을위한 일련의 관련 정책을 발표했으며, "제 13 차 5 개년 계획" 의 165 개 주요 프로젝트에 그래 핀을 나열했습니다.

글로벌 그래 핀 시장은 그래 핀 산화물 (GO), 그래 핀 나노 시트 (GNP) 등의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다. 그 중 산화 그래핀은 세계 시장에서 60% 을 넘어 가장 높은 점유율을 가지고 있습니다.
산화그래핀은 일반적으로 강산으로 흑연을 산화시킴으로써 얻어진다.

농축 황산 중 과망간산 칼륨과 흑연 분말의 산화 반응 후, 가장자리에 파생 된 카르복실산 그룹과 주로 평면 위의 페놀 하이드 록실 그룹 및 에폭시 그룹과 함께 다크 브라운 흑연 플레이크가 얻어진다. 이 흑연 플레이크 층은 초음파일 수 있거나 고 전단 격렬한 교반이 그래 핀 산화물로 박리되고 안정한 라이트 브라운-황색 단층 그래 핀 산화물 현탁액이 물에 형성됩니다.
산화 그래핀은 최종 생성물이 가공되기 전에 현탁액에서 황산 및 불순물 이온을 제거하기 위해 분리 및 세척해야합니다.

그러나, 그래 핀 산화물은 나노 크기의 초미세 입자이며, 전통적인 여과 공정은 더 나은 고체-액체 분리를 달성 할 수 없습니다. 세척 공정의 제품 손실율 및 물 소비는 여전히 높으며, 그래핀 산화물 생산의 연속성 및 안정성이 저하된다.

세라믹 멤브레인은 높은 분리 정밀도, 높은 화학적 안정성, 오염 방지 및 긴 수명의 특성을 가지며, 이는 가혹한 화학 환경에서 초 미세 입자의 고체-액체 분리에 특히 적합합니다.

그래 핀 산화물 슬러리를 지속적으로 세척하기 위해 세라믹 막을 사용하여 산화 그래핀 산 함유 슬러리를 중립성으로 빠르게 세척 할 수 있으며, 염 제거 속도는 99.99% 도달 할 수 있습니다. 그래핀 산화물 제품의 손실은 없습니다. 또한, 세라믹 멤브레인 시스템은 다단계 연속 세척 공정으로서 추가로 설계될 수 있고, 완전 자동 작동이 실현될 수 있다.

그래 핀 산화물 세라믹 멤브레인 세척 공정은 높은 제품 유지, 우수한 세척 효과, 낮은 물 소비 및 높은 수준의 자동화의 장점을 가지고 있습니다. 그것은 업계의 선도 기업에 적용되어 우수한 결과를 달성했습니다.

Application of ceramic membrane technology in separation and purification of graphene

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그래핀의 분리 및 정제에 세라믹 멤브레인 기술의 적용

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