革新的な美粒の高圧乳化分散、グラフェン、カーボンナノチューブ、セルロースナノファイバー、挙動は同じです。

美流グラフェン実験ノート1

美流グラフェン実験ノート1

美流グラフェン実験ノート(1)          2016年8月5日
                       株式会社 美粒 中野満

美流グラフェンとは:特別にアレンジしたグラフェン用美粒スパーモジュールとで、機械的に簡易的に、黒鉛(溶媒、分散剤は問わない)からグラフェンを精製したものを、美流グラフェンと称する。汎用の美粒モジュールから得られたものは、美粒は、美流グラフェンとは、このHP上では、明記しない。美粒が、独自に、黒鉛からの剥離状況を考慮し、特別に選んだものからできたものを美粒は美流グラフェンと称する。

美流グラフェン実験1
処方
和光純薬工業㈱製、和光特級 グラファイト、POWDER
072-03845使用 1%
助剤:ポリビニルポリビドン K-30 1% 
精製水 BALANCE
実験スケール250g

実験方法:上記のグラファイトにポリビニルポリビドンと水をいれ、手撹拌後、
美粒モジュールをつけたBERYU MINIにて、低圧で前処理を2パス行う。
それを、精密剥離工程の0パスとする。

BERYU MINIに、美粒スパーモジュールで、93Mpaで10パスまで処理する。
サンプリングを0、5パス、10パスととり、粒度分布計(マイクロトラック)で
体積と個数分布で測定し、あわせて、オリンパスの光学顕微鏡で、それぞれの写真をとる。

画像の説明

粒度分布
ピンク:0パスの体積換算
茶色:0パスの個数換算
緑色:5パスの体積換算
赤色:5パスの個数換算
水色:10パスの体積換算
青色:10パスの個数換算

データ比較_重ね描き_20160730191207_ページ_1

0パスの顕微鏡写真

SSKishida前処理

5パスの顕微鏡写真

画像の説明

10パスの顕微鏡写真

画像の説明

実験後4日目、10パス目のサンプル液の上澄みを顕微鏡で見る。
上記の10パス目の大きなもの(不純物も含む)が下に沈降する。
ほとんどが、白い透明の粒子である。これが、グラフェンの正体である
TEMやラマンスペクトルで検証することも、もはや、あまり意味がない。あとは、結果に対して、用途や応用に対して、どうだったかである。

画像の説明

試薬の黒鉛から、ただ、美粒スーパーモジュールを用いて、10パス、93Mpaを掛ければいい、それが、可能なら、もはや、黒鉛の種類はとわない。美粒システムなら、どんな大きな黒鉛でも、処理はできる。1mmのものも、処理した実績がある。また、別な黒鉛では5%も問題なく処理できた。この試薬の黒鉛の場合、30-40パス掛ければ、もっと、グラフェン化は、進むだろう。ちなみに、チタン酸バリュームの高圧処理は、180Mpaで、30-40パス以上かけていると言われている。それに比べたら、工業化のレベルは、対数的にひとけた以上、楽なものである。

考察
顕微鏡でみるかぎり、透明性のある白色の粒子が、ブラウン運動しているのがわかる。薄くなっているのが、顕微鏡からも把握できる。以前のデーターから、大きいのは、無視して、細かなものをみると、ほどんが、10層以下のものであることが、ラマンスペクトルとの関係で識別できる。あと、1-3層がどのくらいあるかは、わからないが、簡易方法、スケールアップ確実性、費用対効果からみれば、将来のグラフェン製造の中枢になると確信している。実験2で、市販の黒鉛をつかっての実験のデーターを公開する。

美流グラフェン実験2.
処方
美流グラフェン
市販の汎用黒鉛 (サンプル1、2ともに、1%)
固形分炭素分 99.22%
灰分     0.05%
揮発分    0.73%
水分     0.14%
平均粒径   3.32ミクロン
助剤:ポリビニルポリビドン K-30 ( 写真右側 )1% サンプル①
   キサンタンガム 1% (写真左側、ペースト状)サンプル②

美粒モジュールをつけたBERYU MINIにて、低圧で前処理を2パス行う。
BERYU MINIに、美粒スパーモジュールで、93Mpaで10パスまで処理する。

画像の説明

粒度分布

データ比較_重ね描き_20160730191207_ページ_1

水色:サンプル①の体積換算 (10パス後)
青色:サンプル①の個数換算(10パス後)
緑色:サンプル②の体積換算 (10パス後)
赤色:サンプル②の個数換算 (10パス後)

サンプル①の顕微鏡写真 (10パス後)
画像の説明

サンプル②の顕微鏡写真 (10パス後)

画像の説明

思考

美流下で精製されるグラフェン、それを顕微鏡写真で色々とみていると、美粒システムの制御条件を変えると、剥離される条件も変化するのが、分かる。グラファイトの中に、美粒システムの制御条件とマッチングするなにかの因果関係が潜伏しているように感じられる。実験で使った黒鉛は、特別なものでなく、汎用的なもので、グラフェン剥離用として作られたものではない。グラフェンは、神様からの贈り物、用途や応用に照らして、グラファイトの大きさや剥離しやすさ等を選べば、もっと費用対効果のあるグラフェンが得られるような気がする。如何に低圧で、パス回数をすくなく、歩留りのいいグラフェンを精製できるか、すでに美粒システムの装置的な問題点は、クリアーされているので、後は、用途、応用次第である。

グラフェンは、枝葉末節な複雑な装置の組み合わせからできるのではない。美流の中に心をあずければ、自然と、答えをだしてくれる。10年やろうが、100年やろうが、細部にこだわっていたら、永遠にグラフェンは工業化できない。なぜ、できないか、実は、簡単にできてしまうからである。簡単にできたら、逆に困るからである。きっと、30年後、50年後には、グラフェンは当たり前のように使われていると想像する。私は生きていないだろうが、純真な若者が、虚心坦懐に、あるがままに、美流の流れの中で、美粒システムを駆使できれば、この世の未来は、明るくなると信じている。なんとか、若者が、この美粒システムをもっと駆使できる世の中が来てくれたらいいと、願うだけである。

以上

(許可なく、無断で転用、転写を禁じる)

上記のノート(PDF)下記からダウンロードできます。
グラフェンは、簡単に、機械から剥離できる。安価に、多量に、用途、応用に関して、必要量をすぐに供給可能となる。

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