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グラフェン微結晶（GMC）は、リグニンから製造されたガラス状の炭素の一種であり、グラフェンの微結晶はSp³炭素原子によって化学的に結合され、ガラス様微結晶構造を形成します。リグニンは、2つの技術スキームによってGMCの製造に使用されるエタノールベースのオルガノソルフ技術を使用して、サトウキビバガスから改良されています。大気圧の尿細管炉でのリグニンの熱分解反応。低温でのリグニンの熱水炭化（HTC）、続いて高温での熱分解が続きます。GMCにおけるグラフェンナノ球の存在は、ラマンスペクトルとXRDパターンによって証明されています。Sp²炭素原子とSp³炭素原子の比は、XPSスペクトルによって実証されています。また、微結晶構造は、高解像度透過電子顕微鏡（HRTEM）画像で観察されます。温度と圧力は、GMCサンプルの品質に重要な影響を与えます。温度の上昇とともに、炭素の割合は増加し、酸素の割合は減少し、SP²とSp³炭素原子の比率が増加します。熱分解技術とは対照的に、HTC技術では、水の蒸気圧が高いため、温度が低くなります。一般に、バイオレフィンの助けを借りて、バイオマス材料であるリグニンは、GMCの製造のための資格があり持続可能な材料であることがわかりました。リグニンは、ガラス状の炭素、フェノールホルムアルデヒドのコポリマー樹脂、およびフルフリルアルコールフェノールの伝統的な原料の再生可能な代替品として機能します。
グラフェン微結晶（GMC）は、リグニンから製造されたガラス状の炭素の一種であり、グラフェンの微結晶はSp³炭素原子によって化学的に結合され、ガラス様微結晶構造を形成します。リグニンは、2つの技術スキームによってGMCの製造に使用されるエタノールベースのオルガノソルフ技術を使用して、サトウキビバガスから改良されています。大気圧の尿細管炉でのリグニンの熱分解反応。低温でのリグニンの熱水炭化（HTC）、続いて高温での熱分解が続きます。GMCにおけるグラフェンナノ球の存在は、ラマンスペクトルとXRDパターンによって証明されています。Sp²炭素原子とSp³炭素原子の比は、XPSスペクトルによって実証されています。また、微結晶構造は、高解像度透過電子顕微鏡（HRTEM）画像で観察されます。温度と圧力は、GMCサンプルの品質に重要な影響を与えます。温度の上昇とともに、炭素の割合は増加し、酸素の割合は減少し、SP²とSp³炭素原子の比率が増加します。熱分解技術とは対照的に、HTC技術では、水の蒸気圧が高いため、温度が低くなります。一般に、バイオレフィンの助けを借りて、バイオマス材料であるリグニンは、GMCの製造のための資格があり持続可能な材料であることがわかりました。リグニンは、ガラス状の炭素、フェノールホルムアルデヒドのコポリマー樹脂、およびフルフリルアルコールフェノールの伝統的な原料の再生可能な代替品として機能します。
Graphene microcrystal (GMC) is a type of glassy carbon fabricated from lignin, in which the microcrystals of graphene are chemically bonded by sp³ carbon atoms, forming a glass-like microcrystal structure. The lignin is refined from sugarcane bagasse using an ethanol-based organosolv technique which is used for the fabrication of GMC by two technical schemes: The pyrolysis reaction of lignin in a tubular furnace at atmospheric pressure; and the hydrothermal carbonization (HTC) of lignin at lower temperature, followed by pyrolysis at higher temperature. The existence of graphene nanofragments in GMC is proven by Raman spectra and XRD patterns; the ratio of sp² carbon atoms to sp³ carbon atoms is demonstrated by XPS spectra; and the microcrystal structure is observed in the high-resolution transmission electron microscope (HRTEM) images. Temperature and pressure have an important impact on the quality of GMC samples. With the elevation of temperature, the fraction of carbon increases, while the fraction of oxygen decreases, and the ratio of sp² to sp³ carbon atoms increases. In contrast to the pyrolysis techniques, the HTC technique needs lower temperatures because of the high vapor pressure of water. In general, with the help of biorefinery, the biomass material, lignin, is found to be qualified and sustainable material for the manufacture of GMC. Lignin acts as a renewable substitute for the traditional raw materials of glassy carbon, copolymer resins of phenol formaldehyde, and furfuryl alcohol-phenol.
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