Получение прозрачных проводящих графеновых пленок методом распыления

Группе южнокорейских исследователей из University of Uslan удалось значительно упростить процедуру синтеза графеновых пленок.

Практически сразу после открытия графенов в 2004 г. появилось множество исследовательских групп, трудящихся над развитием новых способов получения этих регулярных углеродных структур, воображающих собой плоские двумерные слои, выложенные атомами углерода. Цель этих работ пребывает в разработке довольно простой и недорогой процедуры получения макроскопических количеств графенов и материалов на их базе для того, чтобы сделать данный неповторимый материал дешёвым для прикладного применения.

Один из самый распространенных подходов к синтезу графенов основан на окислении графита, результатом чего являются легко разделяемые посредством поверхностно-активных веществ страницы оксида графена (ОГ). Последующая обработка этого материала в сильном восстановителе (к примеру, гидразине) ведет к восстановлению ОГ до чистого графена.

Выделенные так графеновые страницы используют в будущем для изготовление таких материалов как графеновая пленка или графеновая бумага (рис.1), каковые владеют широким потенциалом прикладного применения.

Рис. 1. Графеновый лист между опорами

Сравнительно не так давно группе исследователей из Univ. of Ulsan (Республика Корея) удалось значительно упростить обрисованную процедуру синтеза графеновых пленок, что может привести к расширению их прикладных возможностей.

Слои ОГ были взяты стандартным методом в следствии процедуры стремительного (10 с) нагрева маленького количества мелкодисперсного графитового порошка в микроволновой печи. Полученный материал в течение 2 мин сперва шепетильно смешивали с моногидратом гидразина в весовом соотношении 1:3, а после этого с 20 процентов-ным водным раствором этилового спирта (1:150).

Для получения стабильной и гомогенной суспензии смесь в течение 1 мин подвергали ультразвуковой обработке, в следствии чего суспензия сохраняла стабильность в течение нескольких недель. Эту суспензию распыляли со скоростью 3 мл/мин над предварительно нагретой до температур 190–295оС поверхностью кварцевой подложки площадью 2х2 см2 с применением азота при давлении 2 атм в качестве газа-носителя.

Расстояние между срезом распылительного сопла и поверхностью подложки составляло 12 см. Суспензия покрывала поверхность подложки маленькими каплями.

Элементный спектральные методы и химический анализ продемонстрировали, что в следствии обрисованной процедуры происходит действенное восстановление ОГ до чистого графена. Наряду с этим на подложке образовывались графеновые пленки поперечником в пара мкм, каковые были случайным образом распределены по поверхности, образуя перекрывающие друг друга слои.

Рис. 2. Графеновые пленки, появившиеся на протяжении опыта

Изучения, выполненные посредством ядерного силового микроскопа, продемонстрировали, что среднеквадратичный размер шероховатости взятой пленки образовывает 1–2 нм. Результаты измерений показывают кроме этого на высокую чувствительность параметров взятых пленок к температуре подложки в ходе распыления. Так, удельное электрическое сопротивление пленок минимально (порядка 103 Ом/см2) при температуре подложки 240оС, тогда как прозрачность пленок возрастает с ростом температуры, достигая максимума (77 процентов) при 295оС.

Случайные записи:

• Создана лазерно-пузырьковая ручка, способная писать наночастицами, размером в 1 нанометр » dailytechinfo
• В рамках iv съезда строителей ленинградской области состоялась выставка «современные строительные материалы и нанотехнологии»

Graphene batteries ? No electrolytic capacitors

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Получение графеновых пленок большой площади

  Графены, владеющие электропроводностью и рекордной теплопроводностью, и повышенной механической и термической стабильностью, имеют большие возможности…

• Предложен метод получения «частотной гребенки» без лазера накачки

  В соответствии с последней работе ученых из Канады, США, Австралии и Китая, встраивание нелинейного микрорезонатора в деятельный внешний резонатор…

• Полимерные пленки меняют цвет при растяжении и сжатии

  Исследователи Японского НИИ National Institute of Advanced Industrial Science and Technology – AIST) создали полимерные пленки, каковые мгновенно и…

• Тончайшие пленки — очередной апгрейд современной электроники

  Не обращая внимания на постоянную миниатюризацию современных интегральных микросхем – компания Intel на протяжении конференции ISSCC поведала публике о…