Лазерный мир

Ученые из Томского политехнического университета разработали более надежный и точный метод анализа степени восстановления микрообластей оксида графена. Статья, посвященная исследованию, опубликована в журнале Physical Chemistry Chemical Physics.

Оксид графена имеет графеновую структуру с присоединенными кислородсодержащими функциональными группами. Количество этих групп сильно влияет на свойства материала. «Чем меньше остается кислородных групп на поверхности оксида графена, тем больше степень восстановления. Этот критерий влияет на то, будет материал гидрофильным и диэлектриком за счет наличия полярных групп либо он будет больше похожим на графен — гидрофобным и проводящим электричество», — отмечает одна из соавторов исследования, профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Рауля Родригеса и Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Евгения Шеремет.

Существующие методы для оценки степени восстановления способны работать только с большими площадями материалов, тогда как для изготовления электроники на основе оксида графена необходимы микроразмерные восстановленные области.

«Нам нужен был метод, позволяющий получить разрешение хотя бы в микроны, такой как рамановская спектроскопия (спектроскопия комбинационного рассеяния)», — рассказала Шеремет.

В рамках исследования образцы оксида графена подвергались воздействию лазером разной мощности (от 0,1 до 10 мВт). Затем специалисты изучали восстановленные области материала при помощи рамановского спектрометра и метода токопроводящей атомно-силовой микроскопии.

«Обычно в анализе углеродных материалов изучаются пики первого порядка, но для оксида графена они дают ненадежные результаты. Поэтому мы проанализировали области высоких частот и обнаружили явную закономерность. Относительная интенсивность пиков второго порядка уменьшается с увеличением степени восстановления. При этом наблюдается сильная корреляция с проводимостью материала, то есть мы можем использовать рамановский сигнал, чтобы судить о степени восстановления оксида графена. И это более надежный метод, чем те, что предлагались ранее», — подчеркнула специалист. Более того, используя подходы наноспектроскопии, эту методику можно в перспективе использовать для анализа наноразмерных областей.

Источник: https://indicator.ru/news/2019/06/24/metod-analiza-svojstv-oksida-grafena/