ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИЯ ПЛЕНОК ГРАФЕНА И МУЛЬТИГРАФЕНА В ВОДНОМ РАСТВОРЕ ПЛАВИКОВОЙ КИСЛОТЫ

Н. А. Небогатикова, И. B. Антонова, В. Я. Принц, В. А. Володин, Д. А. Зацепин, Э. З. Курмаев, И. С. Жидков, С. О. Чолах

Результат исследований: Вклад в журналСтатья

Аннотация

Возможность направленно модифицировать свойства графена и мультиграфена значительно расширяет спектр их применений. В работе найдены условия для химической модификации графена и мультиграфена в водном растворе плавиковой кислоты (HF). Обнаружено, что при обработке в водном растворе HF наблюдаются следующие изменения свойств пленок: резкий (на 5–7 порядков) скачок сопротивления образцов, исчезновение характерных пиков на спектрах комбинационного рассеяния света, появление в спектрах рентгеновской фото-электронной спектроскопии пика (687.7 эВ) от ионов фтора F и связей С-F (288 эВ) и формирование нанорельефа на поверхности. Скорость реакции взаимодействия с HF носит активационный характер (с энергией 1.4 эВ) в зависимости от температуры, реакция протекает в узком диапазоне концентраций раствора HF и является обратимой. Совокупность полученных экспериментальных данных позволяет утверждать, что функционализация пленок обусловлена фторированием. Одним из подтверждений процесса фторирования является восстановление проводимости пленок с модифицированными свойствами в результате отжига образцов при температуре 450 °С (энергия активации отжига ~2 эВ). Показано, что реакция фторирования в водном растворе плавиковой кислоты инициируется на границах зерен поликристаллических пленок графена и мультиграфена. Обнаружено, что взаимодействие мультиграфена с плавиковой кислотой существенно зависит от толщины образцов и их предварительной обработки. Предложена модель фторирования многослойной пленки, основанная на последовательном гофрировании слоев из-за разности постоянных решетки графена и фторографена.
Язык оригиналаРусский
Страницы (с-по)59-65
ЖурналРоссийские нанотехнологии
Том9
Номер выпуска1-2
СостояниеОпубликовано - 2014

ГРНТИ

  • 29.00.00 ФИЗИКА

Уровень публикации

  • Перечень ВАК

Цитировать