تشمل المصادر الطبيعية للجرافين في المقام الأول الجرافيت وغاز الميثان. ويُعدّ الجرافيت، وهو معدن طبيعي، المصدر الرئيسي لطريقة إنتاج الجرافين "من أعلى إلى أسفل"، حيث يتم تقشير الجرافين ميكانيكيًا من الجرافيت. ومن ناحية أخرى، يُستخدم غاز الميثان على نطاق واسع في طريقة "من أعلى إلى أسفل"، خاصة في الترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، حيث يوفر مصدر الكربون اللازم لتخليق الجرافين.
الجرافيت كمصدر:
الجرافيت هو شكل بلوري من الكربون يتكون من طبقات الجرافين المكدسة. في النهج "من أعلى إلى أسفل"، يتم استخراج الجرافين من الجرافيت من خلال التقشير الميكانيكي، وهي عملية يتم فيها تقشير طبقات الجرافين باستخدام شريط لاصق أو وسائل ميكانيكية أخرى. وتُستخدم هذه الطريقة، التي أظهرها أندريه غيم وكوستيا نوفوسيلوف لأول مرة في عام 2004، في المقام الأول لأغراض بحثية بسبب محدودية قابليتها للتطوير للإنتاج بكميات كبيرة. ويُستخدم الجرافين المقشور في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك تخزين الطاقة ومركبات البوليمر والطلاءات.الميثان كمصدر
الميثان، وهو غاز هيدروكربوني، هو مصدر الكربون الأكثر شيوعًا المستخدم في عملية التفكيك القابل للذوبان على القسطرة لتركيب الجرافين. في هذه الطريقة، يتحلل الميثان عند درجات حرارة عالية على سطح محفز معدني، مثل النحاس أو النيكل، لتكوين طبقات الجرافين. ويعد دور الميثان حاسمًا لأنه يوفر ذرات الكربون اللازمة لنمو الجرافين. وتسمح عملية CVD بإنتاج أغشية الجرافين ذات المساحة الكبيرة والجودة العالية التي تُعد ضرورية للتطبيقات التجارية، خاصة في مجال الإلكترونيات.
المحفزات والاعتبارات الأخرى:
