Les sources naturelles de graphène comprennent principalement le graphite et le gaz méthane. Le graphite, un minéral naturel, sert de source principale pour la méthode "descendante" de production de graphène, où le graphène est exfolié mécaniquement à partir du graphite. Le méthane, quant à lui, est largement utilisé dans la méthode ascendante, en particulier dans le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), où il fournit la source de carbone nécessaire à la synthèse du graphène.
Le graphite comme source :
Le graphite est une forme cristalline de carbone constituée de couches de graphène empilées. Dans l'approche "descendante", le graphène est extrait du graphite par exfoliation mécanique, un processus qui consiste à décoller les couches de graphène à l'aide d'un ruban adhésif ou d'autres moyens mécaniques. Cette méthode, démontrée pour la première fois par Andre Geim et Kostya Novoselov en 2004, est principalement utilisée à des fins de recherche en raison de son caractère peu évolutif pour la production de masse. Le graphène exfolié est utilisé dans diverses applications, notamment le stockage de l'énergie, les composites polymères et les revêtements.Le méthane comme source :
Le méthane, un hydrocarbure gazeux, est la source de carbone la plus utilisée dans le procédé CVD pour la synthèse du graphène. Dans cette méthode, le méthane est décomposé à haute température sur la surface d'un catalyseur métallique, tel que le cuivre ou le nickel, pour former des couches de graphène. Le rôle du méthane est crucial car il fournit les atomes de carbone nécessaires à la croissance du graphène. Le procédé CVD permet de produire des films de graphène de grande surface et de haute qualité, qui sont essentiels pour les applications commerciales, en particulier dans le domaine de l'électronique.
Catalyseurs et autres considérations :
