Графен: синтез, будова та властивості двовимірних вуглецевих матеріалів

1. Графен: синтез, будова та властивості двовимірних вуглецевих матеріалів Лекція 6 16.03.2016

Нанохімія та нанотехнології – курс лекцій для ОКР “МАГІСТР”- 2016

2.

Корені графенової революції
A. K. Geim & K. S. Novoselov. The rise of graphene. Nature Materials Vol . 6 ,183-191 (2007).
2
2

3. Реальна структура

Дефекти графенового листа: а) – фрагмент з приєднаною ОН групою, б) –
3
вакансійний дефект в)- дефект Стоуна – Уельса,
3

4.

Реальна будова графену: чи є шар ідеально пласким?
4
4

5.

Похідні графену
Графан
5
5

6.

Graphene-driven “gold rush”
6
6

7.

Методи отримання графена
1.
7
7

8.

Метод синтезу визначає властивості отриманого графена
K.S. Novoselov et al Nature 2012, 490, 192–200
8
8

9.

Диспергаційні методи: механічне відшарування
9
9

10.

Конденсаційні методи синтезу
10
10

11.

Відновлений оксид графена
11
11

12.

Ключовий аспект CVD: правильна підкладка
12
12

13.

Спектроскопія КР
13
13

14.

Методи розділення
14
14

15.

Промисловий метод синтезу. Крок 1
15
15

16.

Промисловий метод синтезу. Крок 2
16
16

17.

Властивості графену визначаються методом його
одержання
17
17

18.

Квантовий ефект Холла
18
18

19.

Зміна ширини забороненої зони
19
19

20.

Фотолюмінесценція суспензій з графеном
20
20

21.

21

22. Короткі нотатки

• Графенами називають двовимірні системи, побудовані з
моноатомних
шарів
атомів
Карбону
із гексагональною структурою у кількості від 1 до 10!!!
• Серед
методів
синтезу
найчастіше
використовують
розшарування графіту та метод відновлення оксиду графену.
• Відновлений оксид графену і графен мають різні властивості!
• Особливості провідності та зміна ширини забороненої зони
визначаються особливістю будови графену і присутності
дефектів.
22

23.

23

24.

Рекомендована література:
1. Yanfeng Ma, Yongsheng Chen // Three-dimensional graphene networks:
synthesis, properties and applications - Natl Sci Rev- 2015- 2 (1):40-53.
2. Andrea C. Ferrari, Science and technology roadmap for graphene, related
two-dimensional crystals, and hybrid systems Nanoscale, 2015, 7, 4598–
4810
3. A L Ivanovskii, "Graphene-based and graphene-like materials", RUSS
CHEM REV, 2012, 81 (7), 571–605
4. Елецкий А.В. и др. Графен: методы получения и теплофизические
свойства УФН. Обзоры актуальных проблем 2011. Т.181, №3 с.233268.
5. Сорокин П Б, Чернозатонский Л А "Полупроводниковые
наноструктуры на основе графена" УФН 183 113–132 (2013)
24
24

25. Спосіб одержання графену…. В домашніх умовах

Nature Materials 13, 624–630 (2014) doi:10.1038/nmat3944
25