ساخت و مشخصه يابي نانو صفحات گرافن و اكسيدگرافن

Synthesis and Characterization of Graphene and Graphene Oxide Nano-sheets

در اين مقاله براي ساخت اكسيد گرافن از پودر گرافيت به عنوان ماده اوليه استفاده شد. براي اين منظور طي يك فرآيند با دماي ثابت با افزودن پرمنگنات پتاسيم (KMnO4) به محلول اسيد سولفوريك (HS04 ) غليظ، پودر گرافيت اوليه به نانوصفحات اكسيد گرافن تبديل شدند. در ادامه نيز براي تبديل اكسيد گرافن به گرافن كاهيده كه اصطلاحا به اين مرحله، مرحلهي احياء (rediction) گفته مي شود، از هيدرازين بهره گرفتيم. جهت بررسي مشخصه هاي نانوصفحات گرافن و اكسيد گرافن از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، پراش اشعه ايكس (XRD)، طيف سنجي نوري فرابنفش مرئي ( UV - Vis و طيف سنجي تبديل فوريه مادون قرمز FT - IR ) استفاده شده است. نتايج پراش اشعه ايكس تشكيل فاز بلوري اكسيد گرافن و گرافن را نشان دادند. قله هاي جذبي ظاهر شده در نتايج آناليز UV - Vis بيانگر تبديل اكسيد گرافن به گرافن در اثر فرآيند كاهش مي باشد. همچنين مطالعات ميكروسكوپي انجام شده بر روي نانوساختارهاي توليد شده نشان دهنده تشكيل ساختار هاي صفحه اي شكل و نسبتا چروكيده هستند. نتايج حاكي از آن است كه تشكيل اين صفحات منوط به رعايت دماي ثابت در حين فرآيند ساخت اكسيان گرافن و گرافن مي باشد.

In this paper, graphite powder as raw material for making graphene oxide is used. For this purpose the primary graphite powder changes to graphene oxide nanosheets using a process of constant temperature by adding potassium permanganate solution of concentrated sulfuric acid, Graphene oxide changed to graphene in a reduction process using hydrazine as a reducing agent. For characterization of graphene and graphene oxide nanosheets scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis) and Fourier transform infrared spectroscopic (FT-IR) was used. The results of X-ray diffraction reveal formation of crystalline phase of graphene and graphene oxide phases. UV-Vis absorption spectroscopy also showed graphene oxide changed to graphene. Also Microscopic studies conducted on the produced nanostructures demonstrated wrinkle-shaped planar structures. The results verified that formation of this sheets depend on reaction temperature