TY - JOUR

T1 - ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИЯ ПЛЕНОК ГРАФЕНА И МУЛЬТИГРАФЕНА В ВОДНОМ РАСТВОРЕ ПЛАВИКОВОЙ КИСЛОТЫ

AU - Небогатикова, Н. А.

AU - Антонова, И. B.

AU - Принц, В. Я.

AU - Володин, В. А.

AU - Зацепин, Д. А.

AU - Курмаев, Э. З.

AU - Жидков, И. С.

AU - Чолах, С. О.

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - 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.

AB - 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.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=21184159

M3 - Статья

VL - 9

SP - 59

EP - 65

JO - Российские нанотехнологии

JF - Российские нанотехнологии

SN - 1992-7223

IS - 1-2

ER -