زمینه های اصلی کاربرد گرافن

(1) کاربرد در زمینه الکتروشیمی

گرافن یک ماده کربنی با ساختار شبکه ای لایه ای است. دارای رسانایی الکتریکی عالی، پایداری شیمیایی و پایداری حرارتی است. می توان از آن در ابرخازن ها، باتری های لیتیوم یون، باتری های سدیم یون، باتری های سرب اسید، باتری های لیتیوم گوگرد، باتری های فلزی هوا و غیره استفاده کرد.

در آینده، نحوه استفاده از مواد خام ارزان قیمت و فرآیندهای ساده برای دستیابی به تولید محصول با کیفیت بالا و ارائه کامل مزایای ساختاری منحصر به فرد گرافن برای دستگاه های مختلف ذخیره انرژی الکتروشیمیایی، یک کانون تحقیقاتی خواهد بود.

(2) کاربرد در زمینه مواد فوتوکاتالیستی

گرافن دارای رسانایی الکتریکی عالی، خواص انتقال الکترون، سطح ویژه بالا و سایر خواص است.

(3) کاربرد در زمینه پوشش های مقاوم در برابر خوردگی

پوشش‌های گرافن نه تنها دارای محافظت کاتدی پوشش‌های غنی از روی اپوکسی و خاصیت محافظ پوشش‌های پولکی شیشه هستند، بلکه دارای چسبندگی، ضد آب و چقرمگی عالی هستند.

(4) کاربرد در زمینه زیست پزشکی

از آنجایی که سطح GO حاوی تعداد زیادی گروه عاملی حاوی اکسیژن (-OH، -COOH و غیره) است، می تواند آب دوستی خوبی داشته باشد و GO دو بعدی سازگاری زیستی خوبی دارد، بنابراین چشم اندازهای کاربردی بالقوه دارد. در زمینه های زیست پزشکی مانند بارگیری دارو و تحویل ژن.

(5) کاربرد در زمینه حسگرها

گرافن دارای خواص فیزیکی و شیمیایی عالی مانند سطح ویژه بالا، رسانایی بالا و زیست سازگاری است که به بهبود ظرفیت جذب مولکول های حساس و افزایش سرعت واکنش های بیوشیمیایی کمک می کند. این خواص عالی آن را به ماده ای ایده آل برای تهیه سنسور تبدیل می کند.

(6) کاربرد در زمینه مدارهای مجتمع

گرافن رسانایی گرمایی و پایداری حرارتی خوبی دارد و می‌توان آن را به مدارهای مبتنی بر سیلیکون برای دستیابی به هدف بهبود اتلاف سریع گرما وارد کرد.

(7) کاربرد در زمینه سلول های خورشیدی

گرافن به عنوان یک نیمه هادی دو بعدی بدون شکاف منحصر به فرد، دارای ویژگی هایی مانند تحرک حامل بار بالا و سطح ویژه بالا است. فیلم تهیه شده همچنین دارای شفافیت نوری، رسانایی و انعطاف پذیری بالایی است. بنابراین گرافن کاربردهای گسترده ای در لایه انتقال الکترون، لایه انتقال سوراخ، لایه بافر، الکترود ضد و … در سلول های خورشیدی دارد.

(8) کاربرد در زمینه نانوکامپوزیت ها

به دلیل ساختار متخلخل شل، رسانایی بالا و استحکام مواد، گرافن را می توان با مواد دیگر با خواص مختلف ترکیب کرد تا مواد کامپوزیتی را تشکیل دهد. با خواص عالی مانند استحکام بالا، مدول الاستیک بالا، سطح ویژه بالا و پایداری، می توان خواص مکانیکی مواد را به طور موثر بهبود یا افزایش داد.

(9) کاربرد در زمینه جذب مایکروویو الکترومغناطیسی

گرافن نه تنها دارای ساختار فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد و خواص مکانیکی و الکترومغناطیسی عالی است، بلکه دارای خواص جذب مایکروویو خوبی نیز می باشد. علاوه بر این، می توان آن را با نانوذرات مغناطیسی ترکیب کرد تا نوع جدیدی از مواد جاذب را تهیه کند. این ماده دارای تلفات مغناطیسی و تلفات الکتریکی است و دارای چشم اندازهای کاربردی بالقوه در زمینه های محافظ الکترومغناطیسی و جذب مایکروویو است.

(10) کاربرد در زمینه های دیگر

گروه های عاملی حاوی اکسیژن در GO را می توان با مکان های فعال پارچه های پنبه ای جذب کرد. بارگذاری GO بر روی پارچه های نخی می تواند به طور موثری خواص ضد باکتریایی و محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش پارچه ها را بهبود بخشد.

گرافن به دلیل عملکرد عالی، سطح ویژه بزرگ و استحکام مکانیکی فوق العاده بالا به عنوان یک ماده ذخیره سازی هیدروژن ایده آل در نظر گرفته می شود.