2024
Tunable stability of microwave plasma synthesized few-layer graphene dispersion in water
JAŠEK, Ondřej; Jozef TOMAN; Pavel SŤAHEL; Jana JURMANOVÁ; Monika STUPAVSKÁ et al.Základní údaje
Originální název
Tunable stability of microwave plasma synthesized few-layer graphene dispersion in water
Název česky
Laditelná stabilita disperze ve vodě několikavrstvého grafénu syntetizované mikrovlnným plazmatem
Autoři
Vydání
1. vyd. Brno, od s. 355-356, 2 s. 2024
Nakladatel
Escampig LOC
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
Klíčová slova česky
grafén, mikrovlnné plazma, disperze, voda
Klíčová slova anglicky
graphene, microwave plasma, dispersion, water
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 28. 1. 2025 15:26, Mgr. Ondřej Jašek, Ph.D.
V originále
Formation of a stable dispersion of graphene in water is an important technological issue concerning both fundamental as well as applied research. Hydrophobic nature of graphene surface makes it very difficult to form stable dispersion of pure graphene, with high C/O atomic content ratio, in water without the use of surfactants. Up to now the most often used approach is the utilization of the graphene oxide (GO), oxidized formed of graphene with large quantities of carbon-oxygen/hydrogen related functional groups, which is well soluble in water/(surfactant) mixture. Such dispersion is applied to the selected surface and after liquid evaporation the reduction of the material to reduced graphene oxide is carried out. However, for the future large-scale applications, the use of dangerous chemicals as well as time and energy consuming processing steps should be minimized. Direct control of structural and chemical properties of few-layer graphene during its synthesis using microwave plasma decomposition of ethanol at atmospheric pressure enabled us to control and improve graphene dispersion stability in water providing important insights into the formation mechanism of such dispersions and simplifying preparation process of such dispersions.
Česky
Tvorba stabilní disperze grafenu ve vodě je důležitým technologickým problémem jak základního, tak aplikovaného výzkumu. Hydrofobní povaha grafenového povrchu velmi ztěžuje vytvoření stabilní disperze čistého grafenu s vysokým poměrem atomárního obsahu C/O ve vodě bez použití povrchově aktivních látek. Dosud nejčastěji používaným přístupem je využití oxidu grafenu (GO), oxidovaného z grafenu s velkým množstvím funkčních skupin uhlík-kyslík/vodík, který je dobře rozpustný ve směsi voda/(povrchově aktivní látka). Tato disperze se nanese na zvolený povrch a po odpaření kapaliny se provede redukce materiálu na redukovaný oxid grafenu. Pro budoucí rozsáhlé aplikace by však mělo být minimalizováno používání nebezpečných chemikálií, jakož i časově a energeticky náročné zpracovatelské kroky. Přímé řízení strukturních a chemických vlastností několikavrstvého grafenu během jeho syntézy pomocí mikrovlnného plazmového rozkladu ethanolu při atmosférickém tlaku nám umožnilo řídit a zlepšit stabilitu disperze grafenu ve vodě, což poskytlo důležité poznatky o mechanismu vzniku takových disperzí a zjednodušilo proces přípravy takové disperze.
Návaznosti
| LM2023039, projekt VaV |
|