Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Подтверждение наличия монослоев графена с помощью ПЭМ и электронографии. a,b – высокоразрешающая ПЭМ монослоев графена (а) и би-слойных структур (b, линейный масштаб 500 нм; с – дифракционная картина образца «а» с пиками, отмеченными индексами Миллера-Бравэ; d,e – дифракционные картины образцов черного (d) и белого (e) участков, указанных в «b». (d) – однослойный графен, (e) – двуслойная структура
Гистограмма количества визуально наблюдавшихся частиц как функция количества монослоев в частице (растворитель NMP)
Доказательство отсутствия дефектов в полученном графене. КР-спектры: (1) исходный графит; (2) крупная частица, выделенная после фильтрования; (3) небольшая частица; (4) большая двуслойная частица. Видно, что на спектрах (2) и (4) пик D отсутствует, что говорит об отсутствии дефектов, а на спектре (3) пик D присутствует и отражает наличие краевых эффектов для маленькой частицы

Новый высокопроизводительный метод получения графена

Ключевые слова:  графен, микроскопия, нанотрубки, наночастица

Опубликовал(а):  Костюкова Мария Николаевна

09 октября 2008

Одной из основных проблем, возникающих при научном и практическом использовании нового материала, всегда оказывается источник этого материала, а, вернее, доступный и недорогой метод его получения. Графен, уже давно привлекший внимание ученых и обнаруживающий все новые электронные свойства, такие, как амбиполярный эффект и квантовый эффект Холла, и являющийся перспективным материалом, например, для создания сенсоров или прозрачных электродов в жидкокристаллических устройствах – не исключение.

Известны различные методы получения этого материала. Их можно разделить на две группы: выращивание графена на подложке и расслоение графита. До сих пор оба эти подхода не могли обеспечить получение макроскопических количеств графена с низким содержанием дефектов структуры.

Работа, недавно представленная учеными из Ирландии (Centre for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices (CRANN), Dublin 2, Ireland), показала возможность получения высококачественного графена со значительным выходом в растворе. Новый принцип получения графена заключается в использовании подходящего органического растворителя при расслоении графита. Авторы предположили, что графен в органических растворителях поведет себя подобно углеродным нанотрубкам, стенки которых имеют большое сродство к N-метилпирролидону.

Графитовая пудра в растворителе (были опробованы различные растворители, в том числе N-метилпирролидон (NMP), N,N-диметилацетамид, γ-бутиролактон, 1,3-диметил-2-имидазолинон (DMEU)) подвергалась ультразвуковой обработке; полученную суспензию центрифугировали для удаления крупных частиц и затем фильтровали на PVDF фильтре. Полученные дисперсные системы были проанализированы с помощью просвечивающего электронного микроскопа (рис.1-a,b).

Из исходных частиц графита размером > 150 мкм образовывались монослои графена, агрегаты слоев графена, а также присутствовали би-слойные и многослойные структуры (рис.2). Массовая доля монослоев графена составила 12% по отношению к частицам в центрифугированной дисперсии и 1% по отношению к исходной массе графита, а размер графеновых частиц - несколько микрон.

Подтверждение и описание структуры полученных частиц проводилось с помощью электронографии (рис.1 – c,d,e). Спектры комбинационного рассеяния (рис.3) показали структурное подобие и отсутствие дефектов, отличающих крупные и небольшие частицы. С помощью рентгеноэлектронной и ИК спектроскопии доказано отсутствие в полученном графене продуктов окисления.

При повторении циклов расслоения графита суммарный выход графена оценивается в 7-12 масс.%.

Работа «High-yield production of graphene by liquid-phase exfoliation of graphite» опубликована в Nature Nanotechnology.




Комментарии
Владимир Владимирович, 09 октября 2008 15:24 
Историческое замечание: Ирландия независима от Великобритании с 1922 года (не путать с Северной Ирландией).
А так, хорошая статья и перевод!
Владимир Владимирович!
Полагаю Вы эту статью уже положили в копилку для аналитического обзора. Тематика чрезвычайно интересна и, полагаю, действительно перспективная для многих применений нано синтеза.
Это замечание не дань очередной научной моде, а предвидение ближайших успехов.
С уважением,
Геннадий Семенович.
Про Дублин я упустил

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Почвенная Золотая рыбка
Почвенная Золотая рыбка

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Морзе для металлов с графеном и силиценом. Нанокомпозит растет и упрочняется, используя CO2 из окружающего воздуха и солнечный свет. Рассеяние – не проблема, а возможность точных измерений. Электрическое управление скирмионной фазой. Академик Борис Патон отмечает 100-летний юбилей.

В Москве состоялась 12-я церемония вручения национальных стипендий L'oreal-Unesco «Для женщин в науке»
26 ноября в Москве в Государственном музее изобразительных искусств имени А.С. Пушкина прошла 12-я церемония вручения национальных стипендий L'ORÉAL-UNESCO «Для женщин в науке». Десяти молодым российским женщинам-учёным вручены стипендии, призванные помочь талантливым и перспективным специалистам в различных областях знаний развивать свою научную карьеру в России.

Открыта регистрация на заочный этап Межрегионального химического турнира
Открыта регистрация на заочный этап Межрегионального химического турнира. Химический турнир – это командное творческое соревнование для школьников в формате мини-конференции. Команда может состоять из 4 - 6 человек, зарегистрироваться можно до 15 декабря включительно. Тема химического турнира этого учебного года – «Химия и океан».

Эффект лотоса
Никельшпарг Эвелина Ильинична
Кратко и поэтично об одном из самых известных эффектов, который так любят школьники и участники наноолимпиады - об эффекте лотоса...

Рентгеновская микроскопия
А.В.Афонин, Мельников Геннадий Семенович
В предлагаемом кратком обзоре сделана попытка оценки возможностей применения рентгеновских методов анализа регулярных структур. Обзор может быть полезен участникам наноолимпиады и всем, кто интересуется современными методами анализа и их последовательным развитием.

Как работает оптический нанопинцет
Богданов Константин Юрьевич
Оптический (или лазерный) пинцет представляет из себя устройство, использующее сфокусированный луч лазера для передвижения микроскопических объектов и удержания их в определённом месте. Автор этой статьи постарается в популярной форме ответить на вопрос - почему некоторые частицы, оказавшись в лазерном луче, стремятся в ту область, где интенсивность света максимальна, т.е. в фокус. И это устройство теперь связано с Нобелевскими премиями навечно!

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.