Existem vários métodos para esfoliar o grafeno, cada um com características e aplicações únicas. Estes métodos incluem a esfoliação em fase líquida, a sublimação controlada de SiC, a deposição química de vapor (CVD) e a esfoliação mecânica.
A esfoliação em fase líquida envolve a utilização de um solvente com uma tensão superficial adequada para estabilizar os flocos de grafeno produzidos a partir de grafite a granel. Este processo utiliza normalmente solventes não aquosos como a n-Metil-2-pirrolidona (NMP) ou soluções aquosas com adição de tensioactivos. A energia para a esfoliação é inicialmente fornecida por sonicação ultrassónica, mas são cada vez mais utilizadas forças de corte elevadas. O rendimento é geralmente baixo, exigindo a utilização de centrifugação para isolar flocos de grafeno de monocamada e de poucas camadas.
A sublimação controlada de SiC é um método utilizado principalmente na indústria eletrónica para a produção de grafeno epitaxial. Este processo envolve a decomposição térmica de um substrato de SiC num vácuo ultra-elevado, utilizando um feixe eletrónico ou um aquecimento resistivo. Após a dessorção do silício, o excesso de carbono na superfície rearranja-se para formar uma rede hexagonal. No entanto, este método é dispendioso e requer quantidades significativas de silício para uma produção em grande escala.
A deposição de vapor químico (CVD) é um método versátil que utiliza substratos de crescimento e uma fonte de gás hidrocarboneto. Pode ser conseguida através da difusão e segregação de carbono em metais de elevada solubilidade em carbono, como o níquel, ou por adsorção superficial em metais de baixa solubilidade em carbono, como o cobre. A CVD é particularmente promissora para produzir grandes áreas de grafeno monocamada com elevada qualidade e é relativamente barata.
Esfoliação mecânicademonstrada por Geim e Novoselov, consiste em descolar camadas de grafeno da grafite utilizando fita adesiva. Este método é utilizado principalmente para estudos fundamentais e investigação devido à sua escalabilidade limitada e à incapacidade de controlar o número de camadas esfoliadas.
Cada um destes métodos tem as suas vantagens e desvantagens, e a escolha do método depende dos requisitos específicos da aplicação, como a necessidade de uma grande área de grafeno de alta qualidade com o mínimo de defeitos.
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