“Thông thường, lá bạch đàn chứa đầy các tuyến dầu vốn sản sinh các hợp chất hương thơm cho chúng mùi đặc trưng. Các hợp chất này giúp bảo vệ cây khỏi bị sâu bệnh tấn công. Do đó, chúng tôi nghĩ đến việc sử dụng các hợp chất thơm này trong chất chiết xuất vỏ cây làm chất khử để tổng hợp graphene”, nhà nghiên cứu dẫn đầu Suresh Bhargava giải thích.

Chìa khóa của phương pháp khử hóa học “xanh” này theo Bhargava là một hỗn hợp 29 hợp chất polyphenolic, bao gồm cả catechin vốn có nhiều trong sôcôla đen và chè xanh, axit gallic và axit caffeic có trong rượu vang đỏ. Kết hợp với nhau trong một dung dịch chứa nước, các hợp chất này hoạt động phối hợp để sản sinh phản ứng hóa học mong muốn, mang lại cho nhóm một dạng graphene “xanh hơn” vốn có thể sản xuất một cách bền vững, an toàn và chi phí thấp hơn.

Bhargava cho biết thêm: “Chất chiết xuất vỏ cây bạch đàn đã được sử dụng để tổng hợp các tấm graphene trước đây và chúng tôi rất vui mừng khi phát hiện ra rằng nó không chỉ có tác dụng mà thực tế còn là một phương pháp ưu việt xét cả về độ an toàn lẫn chi phí tổng thể. Phương pháp của chúng tôi có thể giảm chi phí sản xuất graphene từ khoảng 100 USD/g xuống chỉ còn 50 xu/g, tăng khả năng tiếp cận đối với các ngành công nghiệp toàn cầu và cho phép phát triển một hệ thống các công nghệ mới tối quan trọng”.

Nhóm đã thử nghiệm graphene xanh này làm một siêu tụ và nhận thấy nó hoạt động tốt tương đương graphene được sản xuất bằng các phương tiện truyền thống. Từ đây, các nhà nghiên cứu sẽ tìm cách tinh chỉnh kỹ thuật để sản xuất graphene hiệu quả hơn và sau đó sẽ hướng tới các ứng dụng thương mại.

“Trong phương pháp hóa học xanh này, chúng tôi sử dụng chất chiết xuất vỏ cây bạch đàn vốn chứa khoảng 29 hợp chất polyphenolic chịu trách nhiệm cho việc khử có lựa chọn graphene oxit từ 29 hợp chất polyphenolic này. Nếu chúng tôi tìm lấy tính chọn lọc này thì việc tách các hợp chất này và sản xuất bổ sung graphene theo cách sạch hơn có thể được cải thiện. Nếu một khi đã đạt được hiệu quả cao, chúng tôi sẽ cố gắng chuyển quy trình tổng hợp quy mô phòng thí nghiệm lên quy mô thí điểm và tiếp theo sau đó là quy mô công nghiệp”, Bhargava chia sẻ.