Синтез і властивості пластіців оксиду графену для створення прозорих тонких плівок

Abstract

В роботі були синтезовані пластівці оксиду графену (GO) великого розміру за методом Хаммера та досліджували їх придатність для виготовлення прозорих нанокомпозитів. Отримані тонкі GO-пластівці всебічно досліджувалися за допомогою рентгенівської дифрактометрії, скануючої електронної мікроскопії (SEM), методами енергодисперсійного рентгенівського аналізу (EDX), комбінаційного розсіювання світла (КРС) та диференційної скануючої калориметрії (DSC). Дифракція рентгенівських променів показала пік оксиду графена при 9°, що є характерним піком GO і узгоджується з літературними даними. Розміри синтезованих пластинок, згідно дослідженння SEM, складають: 14,8 мкм - бічні частини та 0.31 мкм - товщина, а отже вдалося синтезувати масштабні, тонкі та прозорі GO-сруктури методом Хаммера, використовуючи звичайний дисперсний графіт. Вимірювання EDX вказують на утворення шаруватої структури з кисневмісними функціональними групами. Співвідношення інтенсивності між піками D та G у спектрах КРС доводить, що синтезовано малодефектні GO-структури. Розчинна здатність синтезованого матеріалу свідчить про високу якість отриманих структур та робить його ефективним розчинним матеріалом завдяки кисневмісним групам, що утворюються на площині графена в процесі синтезу. На високу термостійкість отриманих GO-структур (аж до2000 °С) вказують результати аналізу даних диференційної скануючої калориметрії. Завдяки високим розчинним властивостям, великим латеральним розмірам та прозорості отримані GO-пластівці можуть бути використані у виробництві прозорих нанокомпозитів для заміни провідників типу ITO у сонячних панелях, біомедичних застосувань та мікрохвильових поглиначів (EMI) для захисту середовища від електромагнітних перешкод.