Investigation of growth mechanism of graphene nanosheets in microwave plasma torch at atmospheric pressure and their properties
| Název česky | Studium růstu grafénu v mikrvlnném pochodňovém výboji |
|---|---|
| Autoři | |
| Rok publikování | 2019 |
| Druh | Konferenční abstrakty |
| Fakulta / Pracoviště MU | |
| Citace | |
| Přiložené soubory | |
| Popis | Samostatná syntéza grafenových nanosheet rozkladem ethanolu v mikrovlnné plazmě představuje jednoduchý a ekologický způsob výroby grafenu ve formě prášku [1]. V naší práci byl použit mikrovlnný plazmový hořák (2,45 GHz, 200-1000 W) při atmosférickém tlaku k syntéze grafenových nanosheet sestávající z 1 nebo několika grafenových vrstev v Ar (250-1000 sccm) výboji a ethanolu (1-30 sccm). 1 .. Použili jsme dvoukanálovou konfiguraci tryskové elektrody s centrálním tokem Ar a prekurzorem / proudem Ar v sekundárním kanálu. Během syntézy bylo dosaženo vyváženého reakčního schématu druhů C, O, H, což vedlo k růstu grafenových nanosheet. Zkoumali jsme mechanismus růstu grafenových nanosheet v tomto schématu chemické reakce plazmy přidáním přísad O2 a H2. Různé množství kyslíku a vodíku vedlo ke změně rovnováhy mezi tvorbou grafenových listů, plynných vedlejších produktů, jako je H, CO a CHxOy, a amorfní fáze. Množství druhů C a C2 bylo identifikováno jako klíčový parametr vedoucí k vytvoření grafitické a amorfní fáze. Rovněž jsme zkoumali možnost nukleace a růstu grafenu přímo na dielektrickém substrátu při atmosférickém tlaku zavedením substrátu Si / Si02 v blízkosti plazmového výboje. Homogenita a kvalita grafenové vrstvy byla zkoumána v závislosti na teplotě substrátu a toku prekurzoru. Připravené vzorky se analyzují skenovací a transmisní elektronovou mikroskopií, Ramanovou spektroskopií (obrázek 2) a rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií. Zkoumali jsme také funkční vlastnosti syntetizovaných nanosheet. Elektrická vodivost vrstvy nanočástic grafenu silně korelovala s množstvím defektů v jejich struktuře, jak bylo prokázáno Ramanovou spektroskopií a XPS analýzou. Prokazujeme také velmi dobrý výkon čidel plynného amoniaku a elektrochemických senzorů založených na nanočásticích grafenu. |
| Související projekty: |