2021
Growth Mechanism And Functional Properties Of Gas-Phase Synthesized Few-Layer Graphene
JAŠEK, Ondřej; Jozef TOMAN; Miroslav ŠNÍRER; Vít KUDRLE; Jana JURMANOVÁ et al.Základní údaje
Originální název
Growth Mechanism And Functional Properties Of Gas-Phase Synthesized Few-Layer Graphene
Název česky
Mechanismus růstu a funkční vlastnosti několikavrstvého grafenu syntetizovaného v plynné fázi
Autoři
Vydání
1st. Ostrava, Czech Republic, EU, Conference Proceedings - NANOCON 2021, od s. 29-35, 7 s. 2021
Nakladatel
TANGER Ltd.
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Stať ve sborníku
Obor
10305 Fluids and plasma physics
Stát vydavatele
Česká republika
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Forma vydání
elektronická verze "online"
Odkazy
Označené pro přenos do RIV
Ne
Organizační jednotka
Přírodovědecká fakulta
ISBN
978-80-88365-00-6
ISSN
EID Scopus
Klíčová slova česky
grafén, mikrovlnné plazma, mechanismus růstu
Klíčová slova anglicky
graphene, microwave plasma, growth mechanism
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 20. 12. 2022 10:46, Mgr. Ondřej Jašek, Ph.D.
V originále
Microwave plasma-based gas-phase synthesis of graphene and its derivatives represents a simple, environmentally friendly, and easily scalable production method enabling emerging large-scale applications. Microwave plasma decomposition of organic precursors, hydrocarbons, and alcohols, forms a high-temperature environment, where the process of catalyst-free dehydrogenation and consequent formation C atoms and C2 molecules leads to the nucleation and growth of high-quality few-layer graphene nanosheets. Structure of the synthesized carbon material changed from graphitic nanoparticles to graphene nanosheets with increasing H/C atomic ratio in the precursors, for C2H2 and CH4, respectively. Using alcohols, ethanol - C2H5OH and diethylether - (C2H5)2O, the main hydrocarbon fragments generated during the decomposition of CxHyO structure resulted in the gas composition with high enough H/C atomic ratio to growth nanosheets with low intensity Raman D band and high integrated intensity ratio of 2D/G Raman band, 1.5 and higher. However, the yield of the synthesis strongly depended on the arrangement of atoms in the precursor molecule. Prepared material was analyzed by electron microscopy, Raman and X-ray photoelectron spectroscopy and thermogravimetry. High temperature oxidation resistance and electrical conductivity of prepared samples was investigated.
Česky
Mikrovlnná plazmová syntéza grafenu a jeho derivátů v plynné fázi představuje jednoduchou, ekologicky šetrnou a snadno škálovatelnou výrobní metodu umožňující rozsáhlé aplikace. Mikrovlnný plazmový rozklad organických prekurzorů, uhlovodíků a alkoholů vytváří vysokoteplotní prostředí, kde proces bezkatalyzátorové dehydrogenace a následná tvorba C atomů a C2 molekul vede k nukleaci a růstu vysoce kvalitních několikavrstvých grafenových nanostruktur. Struktura syntetizovaného uhlíkového materiálu se změnila z grafitických nanočástic na grafenové nanovrstvy se zvyšujícím se atomovým poměrem H/C v prekurzorech typu C2H2 a CH4. Použitím alkoholů, ethanolu - C2H5OH a diethyletheru - (C2H5)2O, hlavní uhlovodíkové fragmenty generované během rozkladu struktury CxHyO vedly ke složení plynu s dostatečně vysokým atomovým poměrem H/C a k růstu nanovrstev s nízkou intenzitou Ramanova D pásu a vysokým poměrem intenzity 2D/G Ramanova pásů, 1,5 a vyšším. Výtěžek syntézy však silně závisel na uspořádání atomů v molekule prekurzoru. Připravený materiál byl analyzován elektronovou mikroskopií, Ramanovou a XPS spektroskopií a termogravimetrií. U připravených vzorků byla zkoumána odolnost proti oxidaci za vysokých teplot a elektrická vodivost.
Návaznosti
| GA18-08520S, projekt VaV |
| ||
| LM2018097, velká výzkumná infrastruktura |
|