Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Схематическое изображение основных этапов создания "пенографена" и композита "пенографен"/ПДМС.
Рисунок 2. а,с) Структура исходного пеноникеля. b,d) Структура образовавшегося "пенографена". Нетрудно заметить сохранение трехмерного каркаса исходного шаблона.
Рисунок 3. а) Фотография композита "пенографен"/ПДМС. b) СЭМ-микрофотография композита. с) Зависимость проводимости "пенографена" и композита "пенографен"/ПДМС от среднего количества нанесенных слоев графена. d) Кривая напряжение-деформация "пенографена" и композита "пенографен"/ПДМС.

Пенографен

Ключевые слова:  графен

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

20 июня 2011

Одним из неоспоримых преимуществ графена является высокая подвижность носителей заряда (до 2·105 см2/В·с). Однако для его практического применения зачастую необходимо создание трехмерных структур. Тем не менее, предпринимавшиеся до сих пор попытки по созданию композитов и макроструктур графена обладали одним, но нивелирующим саму идею создания трехмерной структуры "графена" недостатком - низкой проводимостью в местах стыка.

Коллектив китайских ученых предложил весьма оригинальный способ получения трехмерных графеноподобных структур, в которых решена проблемы "плохих" стыков. В своей работе в качестве исходного каркаса они использовали пеноникель, благодаря многочисленным порам которого методом химического осаждения наносились слои графена (разложением метана при 10000С). Прежде чем удалить никелевый каркас травлением горячей соляной кислотой, исследователи нанесли тонкий слой ПММА (полиметилметакрилат) на поверхность слоев графена, чтобы избежать травления самого графена. Окончательная трехмерная структура (повторяющая структуру никелевого шаблона) предстала во всей красе перед авторами статьи после удаления пассивирующего слоя полимера горячим ацетоном.

Предложенный метод оказался весьма универсальным, позволяя получить "пенографен" (GF) различной структуры (варьируя исходный каркас никеля) и с различным количеством слоев графена (изменяя концентрацию метана). Таким образом, удается получить материал с необходимой удельной площадью поверхности, плотностью и проводимостью.

Крайне популярная в последнее время проблема создания гибкой электроники нашла свое отражение и в данной статье. Ее авторы создали гибкий композит GF/ПДМС (полидиметилсилоксан), обладающий весьма высокой удельной проводимостью (10 См/с) благодаря сохранению неизменной структуры пенографена. По словам авторов статьи, столь высокой проводимости композитов на основе графена ранее достичь не удавалось.

Полученные материалы являются, безусловно, весьма перспективными для использования в качестве гибких проводников, материалов электрода и катализаторов благодаря высокой пористости (до 99,7%), площади удельной поверхности (до 850 м2/г) и проводимости.


Источник: Nature Materials



Комментарии
Пастух Евфграфович, 20 июня 2011 15:00 
спасибо китайцы
Антонов Алекс, 21 июня 2011 19:19 
и с различным количеством слоев графена-
В Редкино это называется "изотропным пирографитом".
Улыбнуло
В некоторых статьях пытаются провести тонкую грань между графеном и пирографитом. Нечто промежуточное они называют "несколькослойный" графен.
Антонов Алекс, 21 июня 2011 21:20 
Во первых, Сергей Викторович, существует большая путаница в терминологии.
D.B.Fischbach, in Chemistry and Phisics of Carbon, Vol 7, 1971 предложил разделять свежеосаждённй ( as deposited) пироуглерод и прошедший термомех обработку пирографит.
Надеюсь, понятно почему? Hk рефлексы у первого и HKL рефлексы(трехмерная упорядоченность) у второго.
Вы говорите о пирографите, хотя это пироуглерод.
Если от противного- прекурсором графена был HOPG, или вопг.
Но, и здесь и скрыта хитрость:
и B. Lersmacher, H. Lydtin, W. F. Knippenberg and A. W. Moore, Carbon, 5 (1967) 207 было показано, что сырьем для HOPG является пироуглерод, полученный при тр-ах осаждения более 1900оС и в форвакууме, и Philipe Galez в Docteur de L, universite Joseph Fourier Grenoble 1 пришел к тому- же заключению ( кстати, советую, ооочень интересная и история, почему французы занялись этим, и о роли личности в промышленности, а о конструкции- это нечто!).
Японцы- ну у них другой процесс- накладывают стопку полимерных плёнок, но затем таки прессуют при 2800оС. Изощрённо.
Китайцы- ну, судя по внешнему виду изделий- тоже из пироУГЛЕРОДА, полученного также.
А пироуглерод, полученный при более низких температурах, да и при ( особенно!) атмосферном давлении- он просто не превращался в упорядоченную форму, как бы над ним ни трудились.
Поэтому Вы и поймёте мой скепсис.
P.S.Да, чуть не забыл- на последнем EMRS'е всучили- таки то ли статью, то ли доклад о толстых графенах. Оказывается, несколько слойные графены- за ними будущее!

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

 

Нанобутерброды для наногномиков
Нанобутерброды для наногномиков

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.

Итоги Менделеевского Года
28 ноября в Фундаментальной библиотеке МГУ состоялось торжественное закрытие Международного года Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева.

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.