فناوری نانو – مشخصه یابی ساختاری گرافن – قسمت ۱: گرافن حاصل از پودرها و پراکنه‌ها
Nanotechnologies- Structural characterization of graphene- Part 1: Graphene from powders and dispersions
شماره:
۲۳۱۱۱-۱
سال انتشار:
1400
با توجه به خواص بسیار عالی گرافن و مواد دو بعدی (2D) مرتبط زمینه‌های کاربردی بسیاری وجود دارد که این نانومواد می‌توانند در حوزه‌هایی مانند الکترونیک انعطاف‌پذیر نانوچندسازه‌ها، حسگرها، غشاهای فیلتراسیون و ذخیره‌سازی انرژی تحول آفرین باشند. موانعی برای تجاری‌سازی وجود دارد که از پیشرفت محصولات حاوی گرافن جلوگیری میکند و نیاز است برطرف شود. یکی از این موانع بسیار مهم پاسخ دادن به این سوال است که ماده من چیست؟ بهتر است مصرف کنندگان نهایی مواد خام حاوی گرافن بتوانند به خواص تبلیغ شده گرافن تجاری در بازار جهانی تکیه کنند، باعث ایجاد اعتماد شوند و امکان تجارت جهانی را فراهم کنند پروتکل‌های اندازه گیری قابل اطمینان و تکرارپذیر در ارتباط با این چالش مورد نیاز است.
این استاندارد مجموعه‌ای از نمودارهای گردشی را برای تحلیلگران ارائه میکند تا خواص ساختاری گرافن حاصل از پودرها و پراکنه‌های مایع تعلیقه‌ها را تعیین کنند در ابتدا توصیه می‌شود یک بررسی سریع برای تعیین این که آیا گرافن و یا مادۀ گرافیتی وجود دارد یا خیر انجام شود اگر چنین باشد آنالیز دقیق بیشتری برای تعیین این که آیا نمونه‌ها حاوی مخلوطی از گرافن تک لایه گرافن دولایه گرافن کم، لایه نانو صفحه‌های گرافن و ذرات گرافیت هستند مورد نیاز است متناسب با روش‌های مورد استفاده نمونه‌ها به طور معمول پس از رسوب روی یک زیرلایه آنالیز می‌شوند این استاندارد چگونگی ارزیابی اندازه گیری‌های لازم را متناسب با نوع نمونه توصیف میکند و شامل نمودارهای درختی تصمیم‌گیری و نمودارهای جریان برای کمک به کاربر است. این استاندارد مجموعه‌ای انتخابی از سنجیدنی‌های اندازه ده‌های مورد نیاز را شرح می‌دهد، از جمله:
الف- تعداد لایه ها ضخامت پرک‌ها :
ب- ابعاد جانبی پرک‌ها
پ- هم ترازی لایه
ت- سطح بی نظمی؛
ث- کسر عددی تخمینی گرافن یا گرافن کم لایه
ج- مساحت سطح ویژه پودر حاوی گرافن.
خواص فیزیکی فوق می‌تواند در طول فرآوری و طول عمر ماده تغییر کند به عنوان مثال، نمونه‌هایی که می‌توانند بیشتر کلوخه‌ای شوند کارکردهای مختلفی در سطح را به جود می‌آورند. فهرست سنجیدنی‌های بالا برای ماده اولیه مشخصه‌های ذاتی آنها را تعریف میکند که همراه با فرایندهای تولید انتخاب شده، عملکرد محصولات دنیای واقعی را تعیین میکند به طور کلی خواص مختلف ماده می‌تواند در حوزه‌های مختلف کاربردی بسته به نقش کارکردی ماده، مهم باشد.
این استاندارد روشهایی را برای مشخصه‌یابی ساختاری پرکهای مجزای گرافن گرافن دولایه نانو صفحه‌های گرافن و ذرات گرافیت جدا شده از پودرها و یا پراکنه‌های مایع ارائه میکند. روشهایی برای تعیین اینکه آیا پودرها و یا پراکنه‌ها فقط از این مواد تشکیل شده است ارائه نمی‌دهد اگرچه انتظار نمی‌رود این استاندارد برای هر دسته از مواد یکسان قابل استفاده باشد هیچ توصیه‌ای در مورد این که چه زمانی یا چند وقت یکبار اندازه‌گیری نمونه ها انجام شود ارائه نشده است. این موضوع به کاربر بستگی دارد که تعیین کند، چه زمانی چند وقت یکبار و کدام مسیرهای مشخصه‌یابی در این استاندارد را طی کند مانند تمام تحقیقات میکروسکوپی دقت در نتیجه گیری آماری وابسته به نمونه‌برداری نماینده لازم است.
مجموعه‌ای از پیوست‌ها پروتکل‌هایی را در مورد نحوه آماده‌سازی و آنالیز نمونه‌ها منابع عدم قطعیت و نحوه تحلیل داده‌ها ارائه می‌دهد روش‌های به کار رفته شامل طیف سنجی رامان، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و روش BET می‌شود.
هدف از تدوین این استاندارد
هدف از تدوین این استاندارد تعیین توالی روش‌ها برای مشخصه‌یابی خواص ساختاری گرافن گرافن دولایه و نانوصفحه‌های گرافن حاصل از پودرها و پراکنه‌های مایع است که به طور معمول با استفاده از گستره‌ای از فناوری‌های اندازه گیری پس از جداسازی پرکهای مجزا روی یک زیرلایه مشخص می‌شود. این خواص شامل تعداد لایه‌ها ضخامت اندازه جانبی پرک سطح بی‌نظمی هم ترازی لایه‌ها و مساحت سطح ویژه آن است. پروتکل‌های اندازه‌گیری پیشنهاد شده روند آماده سازی نمونه و تحلیل داده‌ها را برای مشخصه‌یابی گرافن حاصل از پودرها و پراکنه‌ها، ارائه می‌دهد.
شماره استاندارد ملی ایران:
۲۳۱۱۱-۱
سال انتشار:
1400
فناوری نانو – مشخصه یابی ساختاری گرافن – قسمت ۱: گرافن حاصل از پودرها و پراکنه‌ها
Nanotechnologies- Structural characterization of graphene- Part 1: Graphene from powders and dispersions
با توجه به خواص بسیار عالی گرافن و مواد دو بعدی (2D) مرتبط زمینه‌های کاربردی بسیاری وجود دارد که این نانومواد می‌توانند در حوزه‌هایی مانند الکترونیک انعطاف‌پذیر نانوچندسازه‌ها، حسگرها، غشاهای فیلتراسیون و ذخیره‌سازی انرژی تحول آفرین باشند. موانعی برای تجاری‌سازی وجود دارد که از پیشرفت محصولات حاوی گرافن جلوگیری میکند و نیاز است برطرف شود. یکی از این موانع بسیار مهم پاسخ دادن به این سوال است که ماده من چیست؟ بهتر است مصرف کنندگان نهایی مواد خام حاوی گرافن بتوانند به خواص تبلیغ شده گرافن تجاری در بازار جهانی تکیه کنند، باعث ایجاد اعتماد شوند و امکان تجارت جهانی را فراهم کنند پروتکل‌های اندازه گیری قابل اطمینان و تکرارپذیر در ارتباط با این چالش مورد نیاز است.
این استاندارد مجموعه‌ای از نمودارهای گردشی را برای تحلیلگران ارائه میکند تا خواص ساختاری گرافن حاصل از پودرها و پراکنه‌های مایع تعلیقه‌ها را تعیین کنند در ابتدا توصیه می‌شود یک بررسی سریع برای تعیین این که آیا گرافن و یا مادۀ گرافیتی وجود دارد یا خیر انجام شود اگر چنین باشد آنالیز دقیق بیشتری برای تعیین این که آیا نمونه‌ها حاوی مخلوطی از گرافن تک لایه گرافن دولایه گرافن کم، لایه نانو صفحه‌های گرافن و ذرات گرافیت هستند مورد نیاز است متناسب با روش‌های مورد استفاده نمونه‌ها به طور معمول پس از رسوب روی یک زیرلایه آنالیز می‌شوند این استاندارد چگونگی ارزیابی اندازه گیری‌های لازم را متناسب با نوع نمونه توصیف میکند و شامل نمودارهای درختی تصمیم‌گیری و نمودارهای جریان برای کمک به کاربر است. این استاندارد مجموعه‌ای انتخابی از سنجیدنی‌های اندازه ده‌های مورد نیاز را شرح می‌دهد، از جمله:
الف- تعداد لایه ها ضخامت پرک‌ها :
ب- ابعاد جانبی پرک‌ها
پ- هم ترازی لایه
ت- سطح بی نظمی؛
ث- کسر عددی تخمینی گرافن یا گرافن کم لایه
ج- مساحت سطح ویژه پودر حاوی گرافن.
خواص فیزیکی فوق می‌تواند در طول فرآوری و طول عمر ماده تغییر کند به عنوان مثال، نمونه‌هایی که می‌توانند بیشتر کلوخه‌ای شوند کارکردهای مختلفی در سطح را به جود می‌آورند. فهرست سنجیدنی‌های بالا برای ماده اولیه مشخصه‌های ذاتی آنها را تعریف میکند که همراه با فرایندهای تولید انتخاب شده، عملکرد محصولات دنیای واقعی را تعیین میکند به طور کلی خواص مختلف ماده می‌تواند در حوزه‌های مختلف کاربردی بسته به نقش کارکردی ماده، مهم باشد.
این استاندارد روشهایی را برای مشخصه‌یابی ساختاری پرکهای مجزای گرافن گرافن دولایه نانو صفحه‌های گرافن و ذرات گرافیت جدا شده از پودرها و یا پراکنه‌های مایع ارائه میکند. روشهایی برای تعیین اینکه آیا پودرها و یا پراکنه‌ها فقط از این مواد تشکیل شده است ارائه نمی‌دهد اگرچه انتظار نمی‌رود این استاندارد برای هر دسته از مواد یکسان قابل استفاده باشد هیچ توصیه‌ای در مورد این که چه زمانی یا چند وقت یکبار اندازه‌گیری نمونه ها انجام شود ارائه نشده است. این موضوع به کاربر بستگی دارد که تعیین کند، چه زمانی چند وقت یکبار و کدام مسیرهای مشخصه‌یابی در این استاندارد را طی کند مانند تمام تحقیقات میکروسکوپی دقت در نتیجه گیری آماری وابسته به نمونه‌برداری نماینده لازم است.
مجموعه‌ای از پیوست‌ها پروتکل‌هایی را در مورد نحوه آماده‌سازی و آنالیز نمونه‌ها منابع عدم قطعیت و نحوه تحلیل داده‌ها ارائه می‌دهد روش‌های به کار رفته شامل طیف سنجی رامان، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و روش BET می‌شود.
هدف از تدوین این استاندارد
هدف از تدوین این استاندارد تعیین توالی روش‌ها برای مشخصه‌یابی خواص ساختاری گرافن گرافن دولایه و نانوصفحه‌های گرافن حاصل از پودرها و پراکنه‌های مایع است که به طور معمول با استفاده از گستره‌ای از فناوری‌های اندازه گیری پس از جداسازی پرکهای مجزا روی یک زیرلایه مشخص می‌شود. این خواص شامل تعداد لایه‌ها ضخامت اندازه جانبی پرک سطح بی‌نظمی هم ترازی لایه‌ها و مساحت سطح ویژه آن است. پروتکل‌های اندازه‌گیری پیشنهاد شده روند آماده سازی نمونه و تحلیل داده‌ها را برای مشخصه‌یابی گرافن حاصل از پودرها و پراکنه‌ها، ارائه می‌دهد.