{"id":7686,"date":"2025-02-24T07:27:33","date_gmt":"2025-02-24T07:27:33","guid":{"rendered":"https:\/\/jinsuncarbon.com\/?p=7686"},"modified":"2025-02-24T07:50:24","modified_gmt":"2025-02-24T07:50:24","slug":"grafite-porosa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/","title":{"rendered":"Grafite porosa - Una guida completa"},"content":{"rendered":"<p>La grafite porosa \u00e8 un nuovo tipo di materiale di carbonio che ha attirato molta attenzione nel campo della scienza dei materiali. Mantiene le caratteristiche di conducibilit\u00e0 e stabilit\u00e0 della grafite e introduce la struttura a pori, con prestazioni migliori. Ha un grande potenziale nei settori dell'energia, dell'ambiente, della catalisi e cos\u00ec via.<\/p><div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_74 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-grey ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Indice dei contenuti<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Allinea la tabella dei contenuti\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewbox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewbox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseprofile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Preparation_method_of_porous_graphite\" >Metodo di preparazione della grafite porosa<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Template_method\" >Metodo del modello<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Chemical_Vapor_Deposition_CVD\" >Deposizione chimica da vapore (CVD)<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Activation_Method\" >Metodo di attivazione<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Microstructure_and_Properties\" >Microstruttura e propriet\u00e0<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-6\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Performance_advantages_of_porous_graphite\" >Vantaggi prestazionali della grafite porosa<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-7\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Applications_of_porous_graphite\" >Applicazioni della grafite porosa<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-8\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Energy_storage_and_conversion\" >Accumulo e conversione dell'energia<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-9\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Environmental_field\" >Settore ambientale<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-10\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Catalysis\" >Catalisi<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-11\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Other_areas\" >Altre aree<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-12\" href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/grafite-porosa\/#Conclusions\" >Conclusioni<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Preparation_method_of_porous_graphite\"><\/span>Metodo di preparazione della grafite porosa<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Template_method\"><\/span>Metodo del modello<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Il metodo dei template \u00e8 un metodo chiave per la preparazione della grafite porosa. I modelli duri, come le nanosfere di silice e l'alluminio anodizzato, hanno una forma regolare e una struttura stabile. In primo luogo, si riempiono le fonti di carbonio, come la resina fenolica, nella fessura del modello. Dopo la carbonizzazione ad alta temperatura, la fonte di carbonio viene convertita in grafite e quindi la sagoma viene rimossa con reagenti chimici, lasciando i pori. Il modello flessibile utilizza micelle formate dall'autoassemblaggio di tensioattivi per guidare la deposizione delle fonti di carbonio. La struttura porosa \u00e8 ottenuta mediante trattamento termico. Il metodo pu\u00f2 controllare con precisione i pori e preparare grafite porosa altamente ordinata. Ma la rimozione del template \u00e8 complicata e il costo \u00e8 elevato.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Chemical_Vapor_Deposition_CVD\"><\/span>Deposizione chimica da vapore (CVD)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Sotto l'azione dell'alta temperatura e del catalizzatore, <a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Chemical_vapor_deposition\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">CVD<\/a> decompone metano, etilene e altre fonti gassose di carbonio. Gli atomi di carbonio si depositano sulla superficie del substrato per generare grafite. Il tasso di crescita e la struttura dei pori della grafite possono essere controllati regolando il flusso di gas, la temperatura, la pressione e il catalizzatore. La grafite porosa preparata con questo metodo ha un'elevata cristallinit\u00e0 e un legame stretto con il substrato. \u00c8 adatta alla produzione di semiconduttori e ad altri settori. Tuttavia, le attrezzature sono costose, la preparazione \u00e8 complicata e la resa \u00e8 bassa.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Activation_Method\"><\/span>Metodo di attivazione<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Il metodo di attivazione utilizza <a href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/prodotto\/polvere-di-grafite-sintetica\/\">polvere di grafite<\/a>fibra di carbonio e altri materiali di carbonio formati come materie prime. L'attivazione fisica con vapore acqueo ad alta temperatura e anidride carbonica incide gli atomi di carbonio per formare i pori. L'attivazione chimica consente ai materiali di carbonio di reagire con idrossido di potassio, acido fosforico e altri reagenti a una temperatura inferiore per creare fori. Ad esempio, l'attivazione dell'idrossido di potassio dopo il lavaggio per rimuovere il sale di potassio lascia dei fori. Questo metodo \u00e8 semplice e a basso costo e pu\u00f2 migliorare notevolmente l'area superficiale specifica e la porosit\u00e0. Tuttavia, \u00e8 difficile controllare con precisione la struttura dei pori e la distribuzione delle dimensioni dei pori \u00e8 ampia.<\/p>\n<p><strong><b>\u00a0<\/b><\/strong><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Microstructure_and_Properties\"><\/span>Microstruttura e propriet\u00e0<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p><strong><b>Analisi della struttura dei pori<\/b><\/strong><\/p>\n<p>La grafite porosa presenta tre tipi di pori: micropori, pori mesoporosi e pori grandi. La dimensione dei micropori \u00e8 inferiore a 2 nm, fornendo una grande superficie specifica, che favorisce l'adsorbimento di piccole molecole. L'apertura mesoporosa di 2-50 nm favorisce la diffusione del materiale. I macropori con aperture superiori a 50 nm sono i canali attraverso i quali le sostanze entrano all'interno. La dimensione dei pori della grafite porosa preparata con il metodo del template \u00e8 uniforme. La struttura dei pori a pi\u00f9 stadi formata con il metodo di attivazione tiene conto dell'efficienza di adsorbimento e trasporto. Svolge un ruolo di primo piano nel campo dell'ambiente e dell'energia.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong><b>Caratteristiche della struttura cristallina<\/b><\/strong><\/p>\n<p>La grafite porosa si basa sulla struttura a strati della grafite, gli atomi di carbonio sono legati in modo covalente per formare piani esagonali. Gli strati sono mantenuti dalle forze di van der Waals. La preparazione dei pori provoca difetti reticolari e una disposizione disordinata, ma conferisce al materiale propriet\u00e0 speciali. Ad esempio, nelle batterie agli ioni di litio, questi difetti possono fornire pi\u00f9 siti di stoccaggio per gli ioni di litio, accelerare l'incorporazione e il rilascio degli ioni. Inoltre, migliorano le prestazioni di carica e scarica della batteria e la stabilit\u00e0 del ciclo.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong><b>Propriet\u00e0 chimiche della superficie <\/b><\/strong><\/p>\n<p>Il processo di preparazione e il post-trattamento determinano le propriet\u00e0 chimiche della superficie della grafite porosa. Durante il processo, vengono introdotti gruppi funzionali come i gruppi idrossilici e carbossilici per conferire al materiale un'attivit\u00e0 di reazione chimica. Ad esempio, il gruppo carbossilico pu\u00f2 reagire con le sostanze alcaline. Allo stesso tempo, questi gruppi funzionali influenzano l'idrofilia e la dispersione del materiale. Nelle applicazioni di adsorbimento, la regolazione dei gruppi funzionali di superficie pu\u00f2 consentire un efficiente adsorbimento di sostanze specifiche. Ad esempio, la grafite porosa contenente amminoacidi pu\u00f2 adsorbire gas acidi.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Performance_advantages_of_porous_graphite\"><\/span>Vantaggi prestazionali della grafite porosa<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p><strong><b>Elevata area superficiale specifica e propriet\u00e0 di adsorbimento<\/b><\/strong><\/p>\n<p>La grafite porosa \u00e8 piena di pori abbondanti, che creano una superficie specifica molto elevata. Alcuni di essi possono raggiungere migliaia di metri quadrati per grammo. Questa caratteristica fornisce un gran numero di siti di adsorbimento, mostrando una forte capacit\u00e0 di adsorbimento per varie molecole e ioni in gas e liquidi. Rispetto ai materiali di adsorbimento tradizionali, ha una maggiore capacit\u00e0 di adsorbimento e una maggiore velocit\u00e0. Inoltre, pu\u00f2 purificare efficacemente l'ambiente e risolvere il problema dell'inquinamento.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong><b>Eccellente conducibilit\u00e0 elettrica<\/b><\/strong><\/p>\n<p>Ereditando le caratteristiche intrinseche della grafite, la grafite porosa ha un'eccellente conduttivit\u00e0 elettrica. La sua esclusiva struttura cristallina a strati crea un canale efficiente per il trasporto degli elettroni. Anche in presenza di pori, \u00e8 difficile ostacolare la conduzione degli elettroni e la conduttivit\u00e0 si mantiene comunque a un livello elevato. Nel campo dell'accumulo e della conversione dell'energia, questo vantaggio si evidenzia. Pu\u00f2 condurre rapidamente gli elettroni, ridurre la resistenza interna, migliorare notevolmente l'efficienza di carica e scarica e la densit\u00e0 di potenza.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong><b>Buona stabilit\u00e0 termica<\/b><\/strong><\/p>\n<p>Grazie al forte legame covalente tra gli atomi di carbonio, la grafite porosa presenta un'eccellente stabilit\u00e0 termica. In un ambiente ad alta temperatura superiore a 1000\u2103, la struttura pu\u00f2 essere mantenuta stabile e non si verifica un evidente declino delle prestazioni. Grazie alla sua stabilit\u00e0 termica, svolge un ruolo importante in molte applicazioni ad alta temperatura.<\/p>\n<p><strong><b>\u00a0<\/b><\/strong><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Applications_of_porous_graphite\"><\/span>Applicazioni della grafite porosa<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Energy_storage_and_conversion\"><\/span>Accumulo e conversione dell'energia<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p><strong><b>Batteria agli ioni di litio<\/b><\/strong><\/p>\n<p>Nelle batterie agli ioni di litio, pu\u00f2 essere utilizzato come materiale per elettrodi negativi. I suoi pori ricchi possono immagazzinare pi\u00f9 <a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Lithium-ion_battery\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">ioni di litio<\/a>migliorare la capacit\u00e0 specifica della batteria. La buona conduttivit\u00e0 accelera la carica e la scarica, facilita la variazione del volume di carica e di scarica e prolunga la durata della batteria.<\/p>\n<p><strong><b>\u00a0<\/b><\/strong><\/p>\n<p><strong><b>Supercapacitori<\/b><\/strong><\/p>\n<p>Pu\u00f2 essere utilizzato come elettrodo per supercondensatori; la sua elevata superficie specifica pu\u00f2 formare un condensatore a doppio strato elettrico. L'eccellente conduttivit\u00e0 consente di ottenere un rapido trasferimento di carica, in modo che il supercondensatore abbia un'elevata densit\u00e0 di potenza e caratteristiche di carica e scarica veloci.<\/p>\n<p><strong><b>\u00a0<\/b><\/strong><\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Environmental_field\"><\/span>Settore ambientale<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p><strong><b>Trattamento delle acque reflue<\/b><\/strong><\/p>\n<p>Il trattamento delle acque reflue con grafite porosa si basa sull'adsorbimento ad alta superficie specifica di inquinanti organici e ioni di metalli pesanti. Inoltre, supporta i catalizzatori, la degradazione catalitica degli inquinanti organici, per ottenere un trattamento innocuo delle acque reflue e la purificazione della qualit\u00e0 dell'acqua.<\/p>\n<p><strong><b>\u00a0<\/b><\/strong><\/p>\n<p><strong><b>Purificazione dell'aria<\/b><\/strong><\/p>\n<p>Grazie alle elevate prestazioni di adsorbimento, \u00e8 in grado di assorbire sostanze nocive come l'anidride solforosa, gli ossidi di azoto e i composti organici volatili presenti nell'aria. Pu\u00f2 essere trasformato in filtri e rivestimenti per la purificazione dell'aria per migliorare la qualit\u00e0 dell'aria.<\/p>\n<p><strong><b>\u00a0<\/b><\/strong><\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Catalysis\"><\/span>Catalisi<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p><strong><b>Vettore catalitico<\/b><\/strong><\/p>\n<p>La grafite porosa come vettore catalitico, con un'elevata area superficiale specifica, pu\u00f2 disperdere la sostanza attiva. La buona stabilit\u00e0 garantisce la stabilit\u00e0 strutturale nella reazione catalitica, migliora l'attivit\u00e0 e la selettivit\u00e0 del catalizzatore e trova largo impiego nelle reazioni chimiche.<\/p>\n<p><strong><b>\u00a0<\/b><\/strong><\/p>\n<p><strong><b>Partecipazione diretta alle reazioni catalitiche<\/b><\/strong><\/p>\n<p>I suoi difetti superficiali e i gruppi funzionali hanno un'attivit\u00e0 catalitica; \u00e8 possibile utilizzarlo come catalizzatore non metallico nelle reazioni di sintesi organica. Le condizioni di reazione sono blande, ad alta selettivit\u00e0, aiutano la sintesi chimica verde e riducono l'inquinamento.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Other_areas\"><\/span>Altre aree<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p><strong><b>Produzione di semiconduttori<\/b><\/strong><\/p>\n<p>Grazie alla sua buona stabilit\u00e0 e conducibilit\u00e0 termica, pu\u00f2 essere utilizzato come componente per forni ad alta temperatura e materiale per la dissipazione del calore. Per garantire la stabilit\u00e0 del processo, risolvere efficacemente il problema della dissipazione del calore del chip e migliorare le prestazioni del dispositivo.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong><b>Scienze biomediche <\/b><\/strong><\/p>\n<p>La grafite porosa con una buona biocompatibilit\u00e0 pu\u00f2 essere utilizzata come vettore di farmaci per ottenere un rilascio controllato di farmaci. Inoltre, pu\u00f2 essere utilizzata per preparare biosensori, rilevare biomolecole e contribuire alla diagnosi precoce e al trattamento delle malattie.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Conclusions\"><\/span>Conclusioni<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Come nuovo tipo di <a href=\"https:\/\/jinsuncarbon.com\/it\/materiali-in-carbonio\/\">materiale in carbonio<\/a>La grafite porosa ha una struttura unica e prestazioni eccellenti. Una variet\u00e0 di metodi di preparazione pu\u00f2 regolare le sue propriet\u00e0 strutturali per soddisfare molteplici esigenze. Svolge un ruolo significativo in molti campi. Con lo sviluppo della tecnologia, si prevede che in futuro fornir\u00e0 un supporto materiale fondamentale per la risoluzione dei problemi globali.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Porous graphite is a new type of carbon material and has attracted much attention in the field of materials science. 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