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新檢測方法戳破石墨烯神話?研究:多數市售石墨烯產品品質很差4
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口罩肺炎|城大研發石墨烯口罩 病毒黏上10分鐘後失去活性撰文:陳家怡2020-09-08 17:29最後更新日期:2020-09-08 23:50一般外科口罩並不抗菌,口罩上細菌和病毒可存活多個小時,或有二次感染的風險。香港城市大學團隊研發出嶄新技術,以低成本快速製造抗菌的石墨烯口罩。石墨烯口罩經過兩種人類冠狀病毒的初步測試,在陽光照射下,石墨烯可令全部病毒在十分鐘後失去活性,口罩將進行新冠病毒測試,預料日後可生產成即棄口罩和可重用口罩,對抗疫情。葉汝全表示,石墨烯口罩成本視乎原材料,估計售價會是外科口罩和N95口罩之間。(黃寶瑩攝)城大化學系助理教授葉汝全和團隊全球首次引用直接激光打印轉換的技術製造石墨烯模,研發口罩,能低成本快速製造抗菌口罩。(黃寶瑩攝)石墨烯口罩在陽光照射下,激光感生石墨烯可令兩種人類冠狀病毒在十分鐘後全部失去活性,口罩將進行新冠病毒測試。(黃寶瑩攝)石墨烯口罩在陽光照射下,激光感生石墨烯可令兩種人類冠狀病毒在十分鐘後全部失去活性,口罩將進行新冠病毒測試。(黃寶瑩攝)口罩在陽光照射下 10分鐘失活性激光感生石墨烯材料有殺菌抗病毒的功能,在太陽的光熱作用下,可殺死幾乎全部細菌,包括大腸桿菌和空氣中的細菌,一般外科口罩在陽光下殺菌只達六至八成。口罩經過兩種人類冠狀病毒的初步測試,激光感生石墨烯在陽光照射下可令全部病毒在十分鐘後失去活性,材料有助對抗新型冠狀病毒,口罩在10月至11月將進行新冠病毒測試。團隊研究在去年9月開始研究,發現以二氧化碳紅外線激光系統直接照射市面出售的一種塑膠材料聚酰亞胺薄膜,或其他生物材料,可生產立體的多孔石墨烯,能夠快速簡易地製造口罩。以這種直接激光打印轉換的技術製造石墨烯模,可將生產石墨烯和設定形狀的工序合而為一,節省時間和成本,可將大部份含碳的材料,包括纖維和紙張轉化為石墨烯。比起傳統生產石墨烯工序,這項技術條件簡單,在室溫環境可製造,而且產生的污染極低,相對環保。直接激光打印轉換的技術可調教石墨烯孔口的大小,令口罩方便呼吸。葉汝全相信,石墨烯口罩過濾病毒能力和外科口罩相若,更有抗病毒功能,有待通過認證測試,對人體安全。他指出石墨烯可生產成即棄口罩和可重用口罩的濾芯,大約可洗10次。基於環保,他表示傾向生產可重用的石墨烯口罩,但目前未和生產商有相關計劃,希望可盡快推出市場。另外,葉汝全表示石墨烯可用作發電,戴上石墨烯口罩呼吸造成的電勢差可以發電,使用口罩一般時間後,濕氣發電裝置亦可透過電勢差的改變檢測口罩被污染的程度。 https://www.graphenepower.com.tw/hot_367877.html 口罩肺炎|城大研發石墨烯口罩 病毒黏上10分鐘後失去活性 2022-08-16 2023-08-16
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相關連結:https://technews.tw/2018/11/15/commercial-graphene-flake-ele ...

石墨烯有如材料界神話,具有相當多革命性潛在應用,比如儲能系統、建築材料、醫療設備等。然而新加坡國立大學最新分析指出,目前大多數已商業化生產的石墨烯商品,品質都很差。

石墨烯是世上最強、最神奇的人造材料,它薄到僅一個原子厚度,卻是世上最堅硬的奈米材料,強度為鋼的 200 倍;它也是令人難以置信的導電體(electrical conductor),電阻率只有 10 -6  Ω·cm,比銅或銀更低,為目前世上電阻率最小的材料。由於電阻率極低,電子移動速度極快,因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的電子元件或電晶體。

加上自從 2004 年科學家首次從石墨中分離出石墨烯,證明石墨烯是可以獨立存在的結構後,相關研究與商業開發就有如雨後春筍般爆發。

石墨烯可從石墨剝離得到,比如你的鉛筆筆芯原料就是石墨,將之磨成粉末後浸入溶液,接著可使用超音波振動液體分離出石墨烯薄片。

但你有沒有想過製備得出的石墨烯可能不夠「純」?新加坡國立大學研究人員著手開發一種方法,能用來檢測目前市面上已開始販售的石墨烯產品品質。在這次論文中,他們結合電子顯微鏡、原子力顯微鏡(atomic force microscopy)、拉曼光譜法、元素分析法、X 射線光電子光譜法(X-ray photoelectron spectrometry)等技術,分析來自美洲、亞洲和歐洲 60 多家不同供應商的石墨烯樣品。

實驗驚訝地發現,其中大部分石墨烯片含量都不到 10%,幾乎全是未正確剝離的石墨粉末,只有一個樣品含有超過 40% 的高質量石墨烯;此外,還有些樣品甚至被生產過程中使用的化學品污染,而我們不清楚這些製造商是否知道自家石墨烯產品品質很差,如果知而不言,等於全是一場虛假的歌頌。

石墨粉末和石墨烯性質有如天與地的差別,新加坡國立大學 Castro Neto 教授說,有可能石墨烯缺乏標準生產流程,所以導致許多生產商供應的石墨烯品質超差,但石墨烯市場需求巨大,當務之急也許是要趕緊推出一套標準的石墨烯品質檢測方法。

這篇新論文發表在《Advanced Materials》期刊。

(首圖來源:新加坡國立大學

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