كاهش الكتروشيميايي گرافن اكسيد با روش هاي ولتامتري چرخه اي و پتانسيل ثابت بر زيرلايه مس

Electrochemical reduction of graphene oxide by cyclic voltammetry and constant potential methods on copper substrate

در اين پژوهش گرافن اكسيد با روش هاي ارزان قيمت و سازگار با محيط زيست بر زيرلايه مس كاهش يافت. اين روش ها شامل پتانسيل ثابت و ولتامتري چرخه­ اي بود. در روش ولتامتري چرخه­ اي گرافن اكسيد بر زيرلايه مس رسوب­ نشاني شد و كاهش يافت و در روش پتانسيل ثابت ابتدا به روش قطره چكاني، گرافن اكسيد رسوب­ نشاني شد و سپس با روش پتانسيل ثابت كاهش يافت. گرافن اكسيد كاهش يافته با ميكروسكوپ الكتروني پويشي (SEM) و طيف شناسي فوتوالكترون پرتو ايكس (XPS) و رامان مشخصه يابي شد. نتيجه ­ها نشان داد كه روش پتانسيل ثابت، بهترين روش در كاهش گرافن اكسيد است و بيشينه گروه هاي عاملي كاهش يافته و بيشينه چگالي نواقص و چروكيدگي صفحه­ ها را به خود اختصاص داد. طيف شناسي ره بندي الكتروشيميايي (EIS) نيز ثابت كرد كه بيشينه رسانايي متعلق به گرافن اكسيد يافته با روش پتانسيل ثابت است. درنتيجه اين روش مي تواند جايگزين روش هاي شيميايي براي كاهش گرافن اكسيد شود و ضعف عمده روش هاي شيميايي را كه استفاده از مواد سمي در كاهش است، برطرف كند.

In this paper, graphene oxide (GO) was reduced using inexpensive and environmentally friendly methods on the copper substrate. These methods included constant potential and cyclic voltammetry. In the cyclic voltammetry method, GO was deposited on the copper substrate and reduced. In the constant potential method, GO was firstly deposited by a drop cast and then reduced by constant potential method. Electrochemically reduced graphene oxide (ERGO) was characterized by using scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Raman spectroscopy. In this study, the results showed that the constant potential method was the best method for the electrochemical reducing of GO. In this way, most functional groups had been reduced. In addition, a high density of the defects and wrinkling of the sheets was observed. The Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) test also proved that most of the conductivity belonged to the GO reduced by the constant potential method. Consequently, the method can replace chemical methods for the reducing of GO and eliminate the major weakness of chemical methods that use toxic substances.