Electrochemical properties of graphene nanosheets synthesized in microwave plasma torch discharge

TOMAN, Jozef, Ondřej JAŠEK, Jan PRASEK and Jana JURMANOVÁ. Electrochemical properties of graphene nanosheets synthesized in microwave plasma torch discharge. In 9th International conference on nanomaterials - RESEARCH & APPLICATION (NANOCON 2017). Ostrava (Czech Republic): TANGER LTD, 2018, p. 88-93. ISBN 978-80-87294-81-9.

Basic information

• Original name: Electrochemical properties of graphene nanosheets synthesized in microwave plasma torch discharge
• Name in Czech: Elektrochemické vlastnosti grafénových šupín syntetizovaných v mikrovlnnom pochodňovom výboju
• Authors: TOMAN, Jozef (703 Slovakia, belonging to the institution), Ondřej JAŠEK (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Jan PRASEK (203 Czech Republic) and Jana JURMANOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution).
• Edition: Ostrava (Czech Republic), 9th International conference on nanomaterials - RESEARCH & APPLICATION (NANOCON 2017), p. 88-93, 6 pp. 2018.
• Publisher: TANGER LTD

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Proceedings paper
• Field of Study: 10305 Fluids and plasma physics
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Publication form: printed version "print"
• WWW: URL
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/18:00106477
• Organization unit: Faculty of Science
• ISBN: 978-80-87294-81-9
• UT WoS: 000452823300013
• Keywords (in Czech): Grafén;elektrochemie;senzory;mikrovlny;plazma
• Keywords in English: Graphene; electrochemistry; sensor; microwave plasma
• Tags: International impact, Reviewed

Abstract

In the present work, 2-dimensional graphene nanosheets were synthesized, characterized and subsequently modified for gas sensor and electrochemical measurements. We used microwave plasma torch discharge (2.45 GHz) operating at atmospheric pressure conditions. Argon was used as the working gas and ethanol vapors, carried by argon, were used as precursor for carbon nanosheets synthesis. Characteristic high surface-to-volume ratio of prepared material, together with structural defects and various chemical groups on the surface serve as powerful combination for fast conductance changes upon adsorption. Therefore, prepared material consisting of graphene nanosheets was modified to perform different electrochemical measurements including gas sensing of ammonia and cyclic voltammetry characterization using several redox species. Our samples were analyzed by scanning electron microscopy, Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy to obtain an exact insight into the behavior of prepared sensors.

Abstract (in Czech)

V této práci byly syntetizovány, charakterizovány a následně modifikovány 2-rozměrné grafénové nanošupiny pro senzorové a elektrochemické měření. Použili jsme mikrovlnný plazmový hořák (2,45 GHz) pracující za atmosférického tlaku. Argon byl používán jako pracovní plyn a ethanolové páry, nesené argonem, byly použity jako prekurzor pro syntézu uhlíkových nanočástic. Charakteristický vysoký poměr povrchu k objemu připraveného materiálu společně se strukturálními vadami a různými chemickými skupinami na povrchu slouží jako účinná kombinace pro rychlé změny vodivosti po adsorpci. Proto připravený materiál sestávající z grafénových nanošupin byl modifikován pro provádění různých elektrochemických měření včetně plynového snímání amoniaku a charakterizace pomocí cyklické voltametrie za použití několika redoxních sloučenin. Naše vzorky byly analyzovány pomocí skenovací elektronové mikroskopie, Ramanovy spektroskopie a rentgenové fotoelektronové spektroskopie, aby se získal přesný pohled na chování připravených senzorú.

Links

• LO1411, research and development project: Name: Rozvoj centra pro nízkonákladové plazmové a nanotechnologické povrchové úpravy (Acronym: CEPLANT plus)

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR