Sự phát triển của các thuộc tính điện, hóa học và cấu trúc của các mỏng phim graphene dẫn điện và trong suốt được chiết xuất hóa học

Advanced Functional Materials - Tập 19 Số 16 - Trang 2577-2583 - 2009
Cecilia Mattevi1, Goki Eda1, Stefano Agnoli2, Stephen J. Miller1, K. Andre Mkhoyan3, Özgür Çelık4, Daniel Mastrogiovanni4, Gaetano Granozzi2, Eric Garfunkel4, Manish Chhowalla1
1Materials Science and Engineering Rutgers University, 607 Taylor Road Piscataway, New Jersey 08854 (USA).
2Department of Chemical Science, University of Padova, Via Marzolo 1, I-35131 Padova, Italy
3Department of Chemical Engineering and Materials Science, University of Minnesota, Minneapolis, Minnesota 55455, USA
4Department of Chemistry and Chemical Biology Rutgers University, 607 Taylor Road Piscataway, New Jersey 08854 (USA)

Tóm tắt

Tóm tắt

Bài báo này cung cấp một mô tả chi tiết về các thuộc tính điện, trạng thái hóa học và cấu trúc của các phim mỏng graphene oxide (GO) đơn và ít lớp đồng nhất ở các giai đoạn khác nhau của quá trình khử. Hàm lượng oxy còn lại và cấu trúc của GO được theo dõi, và những đặc tính hóa học và cấu trúc này có mối tương quan với các thuộc tính điện của các phim mỏng ở các giai đoạn khử khác nhau. Kết quả cho thấy rằng các thuộc tính điện của GO đã khử không tiến gần đến các thuộc tính của graphene nguyên chất thu được bằng cách tách cơ học, bởi vì vật liệu vẫn còn bị oxy hóa đáng kể. Oxy còn lại hình thành các liên kết sp3 với các nguyên tử carbon trong mặt phẳng cơ bản, do đó tỷ lệ liên kết carbon sp2 trong GO đã khử hoàn toàn khoảng 0.80. Các liên kết sp3 thiểu số gây rối loạn sự vận chuyển của các hạt mang điện không định hình trong mạng sp2, hạn chế tính di động và độ dẫn điện của các phim mỏng GO đã khử. Việc ngoại suy dữ liệu độ dẫn điện theo hàm của hàm lượng oxy cho thấy rằng việc loại bỏ hoàn toàn oxy sẽ dẫn đến các thuộc tính so sánh được với graphene.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1038/nature04233

10.1038/nature04235

Novoselov K. S., 2004, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 102, 10453

10.1038/nnano.2008.215

10.1038/nmat2003

10.1126/science.1125925

10.1103/PhysRevB.76.075429

10.1021/nl801827v

10.1016/j.carbon.2007.02.034

10.1038/nnano.2008.83

10.1021/nl072566s

10.1021/jp075799g

10.1021/ja711063f

10.1021/ja8021686

10.1021/jp9731821

10.1021/cm060258

10.1016/S0009-2614(98)00144-4

10.1038/nature04969

10.1021/nl080604h

10.1021/nl0717715

10.1021/nl8023092

10.1021/nl072090c

10.1021/nl901209z

10.1021/nn700375n

10.1038/nnano.2008.329

10.4028/www.scientific.net/AMR.33-37.1

10.1038/nnano.2008.199

10.1016/0008-6223(95)00120-3

10.1016/j.carbon.2008.09.045

QUASES‐Tougaard Inc.http://www.quases.com/frames/samples_and_downloads.htmwe(accessed May2009).

10.1002/sia.740210302

10.1021/la052922r

10.1016/j.carbon.2005.07.024

10.1126/science.1162369

L.Goux R.Guzman J.‐F.Veyan Y. J.Chabal Studies of Graphene Oxidation and Graphene Oxide Reduction by In situ FTIR presented at AVS 55th International Symposium2008 October 19–24 Boston (MA).

10.1098/rsta.2004.1452

10.1063/1.1674108

10.1039/B613962K

10.1063/1.126050

10.1088/0034-4885/62/8/201

10.1016/S0168-583X(00)00601-7

10.1021/nl8019938

10.1021/nl8034256

10.1038/nnano.2007.451

Wang X., 2008, Nano Lett., 8, 324

10.1103/PhysRevB.10.1421

10.1002/polb.20597

10.1103/PhysRevB.57.13351

Thông tin
Thông tin xuất bản

Advanced Functional Materials

Tập 19 Số 16

2577-2583

Thông tin tác giả