بررسی اثرات امواج آلتراسونیک بر خواص مورفولوژی و الکتریکی صفحات گرافنی

ثابت داریانی, رضا; بخشنده سراجی, راضیه; حقی, حنیفه

doi:10.29252/ijpr.18.3.491

بررسی اثرات امواج آلتراسونیک بر خواص مورفولوژی و الکتریکی صفحات گرافنی

نویسندگان

رضا ثابت داریانی

راضیه بخشنده سراجی

حنیفه حقی

دانشکده فیزیک- شیمی، دانشگاه الزهرا، تهران

https://doi.org/10.29252/ijpr.18.3.491

چکیده

شناخت عواملی که باعث می‌شوند ویژگی‌های صفحات گرافنی دستخوش تغییر شوند، بسیار مهم است. عواملی زیادی برخواص صفحات گرافنی تأثیر می‌گذارد که این تأثیرات می‌توانند تحولی شگرف در کاربرد صفحات گرافنی ایجاد کنند. یکی از عواملی که توجه زیادی را به سمت خود جلب کرده است، امواج آلتراسونیک می‌باشد. این امواج اثرات قابل توجهی بر خواص الکتریکی و خواص نوری گرافن دارد. در این کار پژوهشی تأثیرات امواج آلتراسونیک با توان‌های مختلف (35 وات، 50 وات، 360 وات و 420 وات) را بر روی چهار نمونه به مدت زمان 10 دقیقه مورد بررسی قرار داده‌ایم. در این کار برای ساخت هر چهار نمونه از روش لایه‌برداری الکتروشیمیایی استفاده شده است. هر چهار نمونه ساخته شده از لحاظ طیف FTIR
و تصویرSEM
مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به منظور بررسی اثرات امواج آلتراسونیک بر خواص رسانندگی صفحات گرافنی ساخته شده رفتار نمودارهای I-V هر چهار نمونه را مورد آنالیز قرار داده‌ایم.

کلیدواژه‌ها

گرافن

الکتروشیمیایی

امواج آلتراسونیک

طیف FTIR

تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی

عنوان مقاله English

Effect of ultrasonic waves on morphology and electrical treatment of graphene

نویسندگان English

R Sabet Dariani

R Bakhshandeh

H Haghi

چکیده English

It is important to examine the factors that determine the properties of graphene. Various factors affect the properties of graphene nanosheets that can revolutionize the use of graphene. One such factor is ultrasonic waves, which have significant effects on graphene properties. In this research, we studied the effect of ultrasonic waves with different power levels (35, 50, 360, and 420 W) on four graphene samples. in this research all the samples fabricated by electrochemical exfoliation. In this method, ammonium sulfate nonorganic salt was used for producing solution and used electrodes PT and graphite where +10 volt was applied to the electrodes Ultrasonic waves are used to homogenize the electrolyte for samples. And samples were analyzed using scanning electron microscope (SEM) imaging and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectroscopy to determine their structure and electrical properties. The I-V curves of the samples were measured after spraying the glass substrate. Then, FTIR spectra and I-V characteristics were studied. Our results showed that with increasing ultrasonic power, FTIR spectra did not change, however conductivity of grown graphene increases.

کلیدواژه‌ها English

graphene

electrochemical

ultrasonic wave

FTIR

SEM

1. S Narendar and S Gopalakrishnan, Physica E Low-Dimensional Systems and Nanostructures 42, 5 (2010) 1601.
2. S Narendar, D R Mahapatra, and S Gopalakrishnan, Computational Materials Science 49, 4 (2010) 734.
3. P Khaled, Z S Wu, R Li, X Liu, R Graf, X Feng, and K Müllen, Journal of the American. Society 136 (2014) 6083.
4. C Wu, Q Cheng, K Wu, G Wu, and Q Li, Analytica Chimica Acta 825 (2014) 26.
5. L Bing, X Zhang, P Xinghua et al., Royal Society of Chemistry Advances 4, 5 (2014) 2404.
6. C Kunfeng and D Xue, Journal of Materials Chemistry A 4, 20 (2016) 7522.
7. K I Mikhail, Materials Today 10, 1 (2007) 20.
8. T Prashant, C Ravi Prakash, M A Shaz, and O N Srivastava. arXiv preprint arXiv:1310.7371.
9. P Khaled, S Y Xinliang Feng, and K Müllen, Synthetic Metals 210 (2015) 123.
10. M Kasturi, R Geetha Bai, I B Abubakar, S M Sudheer, H N Lim, H-S Loh, N M Huang, C Hua Chia, and S Manickam, International Journal of Nanomedicine 10 (2015) 1505.
11. Q Mildred, K Spyrou, M Grzelczak, W R Browne, P Rudolf, and M Prato, American Chemical Society Nano 4, 6 (2010) 3527.
12. L Sen, J Tian, L Wang, and X Sun, Carbon 49, 10 (2011) 3158.
13. Y EunJoo, J Kim, E Hosono, H shen Zhou, T Kudo, and I Honma, Nano Letters 8, 8 (2008) 2277.
14. P Michaela, A Kouloumpis, D Gournis, P Rudolf, and H Stamatis, Sensors 16, 3 (2016) 287.
15. J Liu, L Cui, and D Losic, Acta Biomaterialia 9, 12 (2013) 9243.
16. L Sen, J Tian, L Wang, and X Sun, Carbon 49, 10 (2011) 3158.
17. M Roberto and C Gómez‐Aleixandre, Chemical Vapor Deposition 19, 10-11-12 (2013) 297.
18. R Bakhshandeh and A Shafiekhani, Materials chemistry and physics 212 (2018) 95.
19. Z Yonglai, L Guo, S Wei, Y He, H Xia, Q Chen, H Bo Sun, and F Shou Xiao, Nano Today 5, 1 (2010) 15.
20. C Ji, B Yao, C Li, and G Shi, Carbon 64 (2013) 225.
21. J Changwook, P Nair, M Khan, M Lundstrom, and M A Alam, Nano Letters 11, 11 (2011) 5020.
22. L Xuesong, Y Zhu, Weiwei Cai, M Borysiak, B Han, David Chen, R D Piner, L Colombo, and R S Ruoff, Nano Letters 9, 12 (2009) 4359.