Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. а) Микрофотография, полученная методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения графена, состоящего из нескольких слоев. b) На микрофотографии представлен участок без графена, участок монослойного и бислойного графена.
Рисунок 2. Рамановский спектр чешуйки монослойного графена (а), бислойного графена (b), графена, состоящего из нескольких слоев (с), а также исходного ВОПГ (d).
Рисунок 3. Результаты атомно-силовой микроскопии чешуек монослойного графена (a-c) и графена нескольких слоев (d).
Рисунок 4. Микрофотографии, полученные методом сканирующей электронной микроскопии, на которых представлен массив электродов полевого транзистора, собранного авторами статьи, а также его вольт-амперная характеристика.

Даешь графен в каждой лаборатории!

Ключевые слова:  графен

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

12 сентября 2010

Несмотря на все стремления значительной части ученых разработать эффективный и доступный метод получения графена, он все еще остается очень труднодоступным для использования в лабораторных исследованиях. Как известно, большая часть методов основана на интеркаляции графита, однако наиболее доступные из них не позволяют получить материал надлежащей частоты, что необходимо для использования графена при производстве микроэлектронных устройств. Международный коллектив исследователей предложил свой метод получения графена, который, как они полагают, сможет сделать этот материал доступным для еще более массового исследования.

В качестве прекурсора авторы статьи использовали высокоориентированный пиролитический графит (ВОПГ), который авторы статьи смочили в серной и азотной кислотах, затем промыли деионизированной водой и нагрели в течение 3 минут при температуре 5000 С. Кислотная обработка графита с последующим термоударом уже достаточно давно известна и приводит к образованию терморасширенного графита (ТРГ), путем резкого увеличения межслоевого расстояния в графите за счет испарения газообразных продуктов разложения внедренных ионов кислот. После перетирания в ступке вместе с этанолом по результатам просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения было установлено, что доля монослойного графена невелика, и в основном преобладает так называемый графен из нескольких слоев (FLG – few-layer graphene).

Для того, чтобы продемонстрировать электрические характеристики полученного материала, авторы статьи собрали полевой транзистор, в котором между управляющими электродами методом электрофореза была нанесена чешуйка графена, полученная описанным выше способом. Несмотря на то, что в полученной исследователями смеси содержался, в том числе, и монослойный графен (что было подтверждено спектроскопией комбинационного рассеяния и атомно-силовой микроскопией), его доля была сравнительно невелика.

Исследователи не намерены останавливаться на достигнутом и планируют развивать данный метод в направлении увеличения процентного содержания монослойного графена. Однако то обстоятельство, что исследователям удалось обнаружить дираковскую точку, свидетельствует о достаточно высоком качестве полученного графена и об отсутствии остаточных ковалентно связанных функциональных групп на поверхности, что очень важно для исследований в области микроэлектроники.


Источник: Nanoscale



Комментарии
Э-э-э... Не понял юмора. Они заменили обычный графит на ВОПГ (или HOPG), сделали ту же интеркаляцию, термоудар... И вуаля - новый способ получения графена.

Neugierige, 13 сентября 2010 14:35 
В самом названии конфликт:
High purity graphenes prepared by a chemical intercalation method
Шуваев Сергей Викторович, 13 сентября 2010 18:54 
Александр Ринатович, я тоже совершенно не понял новаторство работы, перечитал несколько раз, и все равно не понял! Мне просто была интересна реакция других на эту работу!
Ефимов Олег Николаевич, 19 сентября 2010 21:43 
Вперед за Петриком!Где наша не пропадала.
Сергей ВЗ, 19 сентября 2010 23:14 
Попытки извлекать графены из расширенного или пиролитического графита делаются давно.
Вот популярный обзор в Nature:
Chemical methods for the production of graphenes, Nature Nanotech 4, 217 (2009)

Кстати про Петрика - вот тут небольшое резюме по поводу его способа получения расширенного графита (интеркаляция хлорным ангидридом с некими "ингибиторами" для замедления горения):
Использование Петриком хлорного ангидрида для интеркаляции и распушения графита
Neugierige, 20 сентября 2010 23:22 
Надо же, извлечение графенов.
Кстати, первая публикация по химдиспергированию естественного графита до слоев атомарной толщины принадлежит Boehm'у со товарищи, 1961г.
А обсуждаемая статья довольно занимательная, знаковая-
1.Пошел новый виток экспериментов по графенизации, как в том анекдоте- вперед не получается, назад- нельзя, куда?
2.Из статьи видно, что, как всегда, используются материалы (HOPG), о которых имеется весьма смутное представление.
3. Ещё Hooley J.G. обнаруживал недоступные для интеркалята, дефектные области толщиной несколько слоев.
Здесь же это толстые ( bulk (С)З.Г.)- это графены.
Не получается-с.

И чем, все-таки так отличился Петрик?
Если вспомнить, то Эдисон тоже не все патенты сам придумал.
Сергей ВЗ, 21 сентября 2010 03:57 
Да понятно что до графенов там далеко... расслаивают что-то в растворах, причем после интеркаляции кислотами и нагревом это "что-то" получается с приличным содержанием кислорода...

А про Петрика - так была здесь с год назад дискуссия чем он там графит поливает: Углерод высокой реакционной способности

Если верить словам Петрика - то хлорным ангидридом. Причем еще до него в 1971 (Cl2O7) пробовали использовать для интеркаляции, но он оказался сильно капризным (взрывоопасным):
H.P.Boehm and J.N.Meussdoerffer, Carbon, 9 (1971), 521

Петрик утверждает, что он подмешивает какие-то "ингибиторы" для замедления реакции (возможно, разработанные еще в СССР - по словам его бывшего напарника). Короче, ничего особенного - просто еще один способ распушения графита.

Интересно то, что в США его УСВР вроде бы проанализировали на предмет "распушенности" (тоже пытались "графены" извлекать ), и определили следующий элементный состав:

C 88.5%, O 9.8%, Cl 1.7% (Nano Lett. 9(10), 3460–3462, (2009))
C 82.5%, O 14.4%, Ca 2.1% (Carbon, 47(13), 2945-2949, (2009))

Более подробно см. по ссылке (из предыдущей реплики)
Neugierige, 23 сентября 2010 17:33 
1.88.5+9.8+1.7=100%
2.82.5+14.4+2.1=99%
Первый- чудеса. А где естественные примеси? Если, конечно, это Е.Г.
Второй- не понятно.
Если же вернуться к нашим, ээ, статье то
M.B.Dowell как раз исследовал влияние интеркалирования на свойства HOPG марки ZYA. Печальные последствия- и окисление, и ухудшение мозаичности ZYA до 3 град.
Кстати, мозаичность ZYA 0.4+/-0.1, а не 0.4-0.8. Это уже ZYB, в два- три раза дешевле.
Светлов Свет Владимирович, 05 октября 2010 19:22 
Ребята! Вы ЧЕ? Читать разучились? Самый прочный в мире материал получен учителями из провинции. И не в один монослой, а гораздо серьезнее. Читайте: http:// shkola-3-sherb.edusite.ru в разделе год учителя 2010

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

 

Морские звезды и обнаженный лес
Морские звезды и обнаженный лес

Крабовый панцирь побеждает грязную нефть
Химики МГУ разработали уникальную люминесцентную методику определения маркеров «грязной нефти» (дибензотиофенов) с использованием селективной сорбции в оптически прозрачных материалах на основе сшитых гелей хитозана.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

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.

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!



 
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.