Direct Synthesis of Graphene from a Recycled Battery Core by Solution Plasma Exfoliation and its Application for Removing Methylene Blue and Rhodamine B from Aqueous Solutions

Abstract

Ми представляємо новий метод ексфоліації плазми низької густини для отримання графенових шарів із переробленого сердечника акумулятора при кімнатній температурі. Це швидкий, простий та ефективний метод виробництва графенових шарів з використанням електродних пар з джерелами постійного струму високої напруги, занурених у розчин. Підготовлені зразки характеризувались різними методами, такими як скануюча електронна мікроскопія (SEM), атомно-силова мікроскопія (AFM), комбінаційне розсіювання та оптична випромінювальна спектроскопія (OES). Отримані результати показали, що графен має середній діаметр 1,5 мкм і товщину близько 3 нм у випадку 7-10 шарів. Виготовлений графен використовували як ефективний адсорбент для видалення метиленового синього (MB) та родаміну B (RhB) з водних розчинів. Як результат, ефективність адсорбції MB та RhB була визначена відповідно 91 % та 87 %. Це привабливий метод для заміни методу синтезу графена, про який повідомлялося раніше.

We present a novel method of the solution plasma exfoliated techniques for the production of graphene sheets from recycled battery core at room temperature. This is a fast, simple and efficient method to produce graphene sheets using electrode pairs with DC high voltage power sources which were immersed in a solution. The as-prepared samples were characterized by various techniques such as scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), Raman scattering, and optical emission spectroscopy (OES). The obtained results showed that graphene has an average diameter of 1.5 µm and a thickness of about 3 nm in respect of 7 to 10 layers. The prepared graphene was used as an effective adsorbent for the removal of methylene blue (MB) and Rhodamine B (RhB) from aqueous solutions. As a result, the adsorption efficiency of MB and RhB was determined to be 91% and 87 %, respectively. This is an attractive method to replace the previously reported graphene synthesis method.