Elektro-eksfoliacja grafitu do postaci grafenu.

Grupa naukowców z Wydziału Chemii Uniwersytetu im. Mikołaja Kopernika w Toruniu zaprezentowała wyniki swoich badań w zakresie elektro-eksfoliacji grafitu do postaci grafenu w roztworze z soli nieorganicznej. Do badań wykorzystano folię grafitową oraz grafit proszkowy. W przeciwieństwie do innych sposobów wytworzenia grafenu (np. chemicznego osadzania z fazy gazowej lub osadzania warstwy epitaksjalnej), zaproponowana metoda jest bardzo uniwersalna w zakresie funkcjonalizacji chemicznej oraz stwarza możliwości produkcji grafenu na szeroką skalę.

W wyniku przeprowadzonych badań, opracowano i zademonstrowano metodę otrzymywania z grafitu kilku warstw grafenu, jego stabilizację przestrzenną przy wykorzystaniu (jako stabilizatora) zwęglonego PFA, zaś jako matryc – określonych węglanów nieorganicznych. Otrzymane w wyniku badań próbki można opisać jako porowate gąbki węglowe zbudowane z płatków grafenu. Przeprowadzone badania wskazują, iż obecność zwęglonego PFA ma kluczowe znaczenie dla stabilizacji grafenu i poprawy parametrów powierzchni. Stosunkowo wysoka czystość grafenu i doskonała stabilizacja za pomocą PFA pokazują, że zaproponowane metody są obiecującymi sposobami wytworzenia grafenu. Wysoką jakość otrzymanego grafenu potwierdzona została za pomocą spektroskopii ramanowskiej. Tania i przyjazna dla środowiska produkcja tak wysokiej jakości grafenu jest ważna nie tylko dla elektroniki przyszłej generacji, ale także dla zastosowań na dużą skalę, takich jak materiały kompozytowe, superkondensatory, ogniwa paliwowe i akumulatory. Ekonomiczny aspekt elektro-eksfoliacji bezpośrednio wskazuje na wykorzystanie grafitu proszkowego o wysokiej czystości, jako że jego ceny rynkowe są zdecydowanie niższe niż cena folii grafenowej. Przedstawiona metoda elektro-eksfoliacji grafitu ma jedną ogólną przewagę nad typowymi metodami chemicznymi: wykorzystane odczynniki chemiczne, tj. np. elektrolity są powszechne, niedrogie i stosunkowo łatwe w użyciu.

Więcej:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31277243