Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Механизм разрезания оксида графена в атмосфере воздуха с последующим восстановлением до графена.
Рисунок 2. Механизм нанесения полосок графена на оксид графена в инертной атмосфере азота.
Рисунок 3. На риснуке представлен график, на котором изображен результат пространственно разрешенной рамановской спектроскопии оксида графена до и после разрезания.
Рисунок 4. На графике представлена вольт-амперная характеристика модифицированного лазером участка GO в инертной атмосфере азота.
Рисунок 5. На рисунке представлены результаты математического расчета абсорбции энергии лазерного излучения.

Режем лазером графен

Ключевые слова:  оксид графена

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

07 сентября 2009

К настоящему моменту разработано большое количество методов получения графена, однако данная проблема не теряет своей актуальности. Причиной этого является высокая перспективность графена, обусловленная сверхвысокой подвижностью носителей заряда, что в перспективе может позволить отказаться от кремния в качестве основного материала микроэлектроники. Успехи в использовании лазера для поверхностной модификации тонких пленок, а также термическая неустойчивость оксида графена натолкнули коллектив исследователей из Сингапура на мысль о возможности лазерной модификации поверхности оксида графена (GO) с его последующим восстановлением до графена (G).

Напомним, что внутренние слои графена обладают эпоксидными и гидроксильными группами, в то время как крайние слои оскида графена содержат карбонильные и карбоксильные группы, которые разрушают ароматичность всей системы в целом - в частности, именно поэтому оксид графена представляет собой изолятор.

Авторы статьи предложили вырезать на поверхности шестислойного GO, нанесенного на кварцевую подложку, островки заданной формы с последующим восстановлением гидразином или отжигом при высокой температуре (рис.1). Если проводить разрезание лазером не на воздухе, а в инертной атмосфере (например, азота), то в местах разреза GO восстанавливается до G, что и является уникальной особенностью предложенного метода (рис.2).

Для измерения толщины оксида графена, а также для того, чтобы убедиться в отсутствии аморфного углерода, была использована рамановская спектроскопия высокого разрешения. Было установлено, что интенсивность жарактеристического пика на спектре прямо пропорциональна числу слоев графена. Это позволило установить, что разрезанию подвергаются лишь три верхних слоя (рис.3). Положение и форма пиков до и после разрезания подтверждают отсутствие фазы аморфного углерода. Отметим, что исследователи успешно разрезали десятислойный GO, однако с возрастанием числа слоев возрастает и жесткость листов, что затрудняет опредение числа слоев, подвергнутых разрезанию. Вместе с тем, исследователи не смогли разрезать менее 5 слоев GO, а пятислойный GO дал плохо воспроизводимые результаты. На рисунке 4 представлена вольт-амперная характеристика учатска GO, модифицированного лазером в инертной атмосфере азота, которая подтверждает образование графена.

Исследователи решили не останавливаться на достигнутом и найти математическое обоснование полученным результатам. На рисунке 5 видно, что 4 слоев GO недостаточно для абсорбции энергии, необходимой для окисления углеродного скелета, в то время как пятислойный GO может окислиться лишь частично. На основании этих же соображений было установлено, что температура трех верхних слоев шестислойного GO достигает 500 градусов. Этого достаточно для окисления GO до CO и CO2, что объясняет наблюдаемое на пракике разрезание только трех верхних слоев GO.


Источник: Advanced Materials




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

 

Скорлупа
Скорлупа

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Заочный тур по комплексу предметов наноолимпиады открыт
Опубликованы задания заочного тура для школьников 7 - 11 классов по комплексу предметов "химия, физика, математика, биология" XIV Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!".

Успехи химии - самый цитируемый российский научный журнал
Успехи химии - самый цитируемый российский научный журнал по данным Journal Citation Reports за 2018 г., импакт - фактор 4.612, пятилетний 4.263, квартиль Q1.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



лодочные моторы тохатсу спб
 
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.