Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. На рисунке схематически изображен процесс синтеза графена.
Рисунок 2. а) Кристаллит никеля до начала образования ламели. b) Образование ламели под воздействием электронного пучка. c) Втягивание ламели при температуре 5600С. d)-f) Втягивание ламели кристаллита кобальта спустя 1 с (d), 159 с (e) и 196 с (f). Дифрактограммы I и II подтверждают присутствие аморфного углерода и графена соответственно. g) Образование двухслойного графена после втягивания ламели кристаллита никеля при температуре 7200С.

Каталитический графен

Ключевые слова:  графен, электронная микроскопия

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

03 февраля 2011

Широкий спектр существующих методов получения графена способен удовлетворить запросы даже самого взыскательного исследователя. Он может отщепить его клейкой лентой, может получить CVD-методом, восстановлением оксида графена или, например, разложением карбидов на поверхности подложки. Однако в последнее время все большее внимание исследователи уделяют получению графена из твердых источников углерода, что продиктовано более высоким качеством образующегося графена. В частности, графен может быть получен из аморфного углерода при помощи пленок d-металлов, выступающих в качестве катализатора, о чем сообщил коллектив французских исследователей.

Для начала ученые нанесли тонкие слои железа, никеля, кобальта и меди на аморфный углерод. Отжиг при температуре выше 4000С (для кобальта) и 5000С (для никеля) вплоть до 6000С приводит к сращиванию металлических кристаллитов за счет миграции и оствальдского созревания, и в конечном итоге приводит к образованию тонких металлических островов, оставляя аморфный углерод нетронутым. Однако при более высоких температурах в результате дополнительного созревания металлических "островков", высвобождающийся из-под их тонкого слоя аморфный углерод превращается в моно- и многослойный графен (рис.1).

Для более детального исследования механизма образования графена авторы статьи использовали возможности электронной микроскопии, имитируя дополнительное созревание кристаллитов при температурах выше 6000С. Для этого, авторы направляли электронный пучок на край металлического "острова", перемещая его в сторону от "островка". Вслед за пучком перемещается образующаяся металлическая ламель до тех пор, пока при определенной длине ламель не втянется "островком", из которого она исходит. После себя ламель оставляла графен шириной 10-20 нм и длиной 100-200 нм (рис.2).

Однако ученые убеждены, что графен образуется на всей поверхности, а не только под ламелью. В качестве доказательства, авторы статьи приводят видео, на котором показан процесс втягивания ламели при нагревании. Ученые обратили внимание, что положение примеси графита остается неизменным до и после втягивания, и на основании этого сделали вывод о том, что графен, удерживающий примесь графита, образовался еще до удаления ламели.

Любопытно, что толщину образующегося графена можно варьировать, варьируя используемый катализатор. Причем ключевым фактором является растворимость углерода в металле - с ростом растворимости растет и толщина графена. Так, в случае железа образуется графен, состоящий из наибольшего числа слоев, а в случае меди графен не образуется вовсе.

Get the Flash Player to see this player.


На видео изображено втягивание ламели, под которой заметна частица графита.
скачать встроить

Источник: ACS Nano



Комментарии
Палии Наталия Алексеевна, 04 февраля 2011 11:19 
Очень интересный метод получения графена
Клюев Павел Геннадиевич, 05 февраля 2011 02:02 
Однако в последнее время все большее внимание исследователи уделяют получению графена из твердых источников углерода, что продиктовано более высоким качеством образующегося графена. В частности, графен может быть получен из аморфного углерода...

Интересно, Вы, Альберт Рудольфович, вообще читали это сообщение?
Интересно. Оказывается, что графен получают не только "с помощью скотча", но и подругому и даже помучают многослойный. Что уже почти готовые многослойные трубки?
Dusha, 10 февраля 2011 21:50 
Боже, какие проходимцы и как только не приклеиваются к денежной
тематике... Главное умное слово "графен" упомянуть. Эту реакцию под
электронным пучком еще мой босс обсосал лет 30 назад. Посмотрите на
фамилию Зайковского В.И.
Тогда это была немодная бесполезная, но красивая игрушка, а сейчас -
передовой край зарубежной науки
То, что там в результате получается, к графену никакого отношения конечно же не имеет.
Клепа, 16 февраля 2011 17:34 
В конце 60ых было сделано о-оочень много, конечно не по графену, по "bulk graphene"®.
Например Zur Technologie der pyrolytischen Graphit-Herstellung и другие.
И, к удивлению, до сих пор полезны- последний экземпляр, на английском , подарен нач. цеха, когда восстанавливали это производство. Сказал полезно

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

 

Радиолярии
Радиолярии

Светодиодные технологии и оптоэлектроника: магистратура на стыке образования и индустрии
Открыт набор на первую в России индустриальную программу «Светодиодные технологии и оптоэлектроника» Университета ИТМО

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

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.