واضح آرشیو وب فارسی:سرمد نیوز: محققان پژوهشگاه مواد و انرژی موفق به سنتز گرافن به روش لایه برداری الکتروشیمیایی جهت استفاده در ساخت جوهر هادی شدندبه گزارش سرمد: دکتر فریبا تاج آبادی، عضو هیات علمی پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته پژوهشگاه مواد و انرژی و مجری این طرح گفت: در این تحقیق یک جوهر گرافنی از گرافن های ساخته شده با روش لایه برداری الکتروشیمیایی ساخته و خواص آن بررسی شد. وی افزود: روش لایه برداری الکتروشیمیایی یکی از جدیدترین روش ها برای ساخت گرافن است که قابلیت ساخت گرافن در مقیاس زیاد و با محتوی اکسید کم را دارد. گرافن حاصل با غلظت مناسب در حلال دی متیل فرمامید برای ساخت جوهر پخش می شود. جوهر حاصل بعد از لایه نشانی و عملیات حرارتی (به مدت ۱۰دقیقه در دمای Cº ۲۵۰) از هدایت الکتریکی بالایی (cm .Ω ۳۰±۱۰) برخوردار است. تاج آبادی خاطرنشان کرد: جوهرهای هادی در سلول های خورشیدی به منظورهای مختلفی می توانند استفاده شوند. این جوهرها به طور معمول می توانند برای ساخت خطوط هادی اتصال استفاده شوند که نقش جمع کننده و انتقال دهنده الکترون به مدار خارجی و اتصال پشتی را بر عهده دارند. به طور مثال می توان به خطوط انتقال دهنده فلزی در سلول های خورشیدی سیلیکونی و برای اتصال (الکترود) پشتی در سلول های خورشیدی کادمیم تلوراید اشاره کرد. وی ادامه داد: در سال های اخیر جوهرهایی برای ساخت لایه هادی شفاف مورد کاربرد در سلول های خورشیدی نیز استفاده شده است. جوهرهایی بر پایه نانو سیم های نقره و گرافن از مهمترین نوع این جوهرها هستند. این پژوهشگر گفت: گرافن به علت داشتن خواص فوق العاده در هدایت الکتریکی و هدایت گرمایی، چگالی بالا و تحرک پذیری حامل های بار، خواص اپتیکی و خواص مکانیکی به ماده ای منحصر بفرد تبدیل شده است. وی در ادامه خاطرنشان کرد: آلوتروپ جدید کربن به واسطه این خواص فوق العاده کاندیدی بسیار مناسب برای جایگزینی سیلیکون در نسل بعدی قطعه های فتونیکی و الکترونیکی در نظر گرفته شده است و از این رو توجه کم سابقه ای را در تحقیقات بنیادی و کاربردی به خود جلب کرده است. این ماده با هدایت الکتریکی بالا، خاصیت انعطاف پذیری و پایداری مکانیکی و گرمایی به عنوان یک الکترود جدید به ویژه در ابزار الکترونیکی آلی در نظر گرفته می شود. مجری این طرح با بیان اینکه فرایند نفوذ یون ها به داخل گرافیت با روش الکتروشیمی از سال ۱۹۸۰شناخته شده است، گفت: بعد از گسترش شکست میکرومکانیکی گرافیت در سال ۲۰۰۴، روش های الکتروشیمی برای ورقه کردن گرافیت دوباره استفاده و برای تولید گرافن مورد علاقه واقع شدند. وی افزود: شکست الکتروشیمی گرافیت شامل اعمال یک پتانسیل کاتدی یا آندی و یا جریان در یک الکترولیت آبی یا آلی به یک الکترود کار گرافیتی است. هنگامی که یک پتانسیل مثبت به الکترود کار گرافیتی اعمال می شود، سبب اکسیداسیون خود گرافیت، آب و یون های موجود در الکترولیت می شود. سپس یون های با بار منفی از محلول به داخل صفحات گرافیت نفوذ کرده و منجر به باز شدن فاصله صفحات می شود. در مرحله پایانی محصول گرافیت ورقه شده در معرض امواج اولتراسوند با انرژی کم قرار می گیرد و به گرافن تبدیل می شود. تاج آبادی اظهار کرد: در روش ساخت گرافن با روش الکتروشیمی پارامترهای مختلفی بر ساخت گرافن نهایی تاثیرگذار است. وی ادامه داد: مهمترین این پارامترها شامل نوع گرافیت مورد کاربرد، نوع الکترولیت و غلظت آن، مقدار پتانسیل اعمالی و زمان اعمال پتانسیل و فاصله بین الکترودها است. انواع مختلف گرافیت از قبیل پودر گرافیت، گرافیت HOPG، فویل گرافیت و حتی مغز مداد می تواند استفاده شود. عضو هیات علمی پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته پژوهشگاه مواد و انرژی همچنین تاکید کرد: هر چه کیفیت الکترود استفاده شده به عنوان الکترود کار بهتر باشد، منجر به ساخت گرافن بهتری (از نظر پهنای لایه گرافنی و درصد تولید) می شود. وی گفت: پتانسیل اعمالی و نوع الکترولیت بر سرعت فرایند و میزان محتوی اکسید گرافن نهایی تاثیرگذار هستند و باید به دقت کنترل شوند. بهتر است فرایند در پتانسیل کمتری انجام شود تا محتوی اکسید محصول با زمان افزایش نیابد.
دوشنبه ، ۱۱آبان۱۳۹۴
[مشاهده متن کامل خبر]
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: سرمد نیوز]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 11]