RU2738818C1 - Dry synthesis of graphene from liquid reagents - Google Patents
Dry synthesis of graphene from liquid reagents Download PDFInfo
- Publication number
- RU2738818C1 RU2738818C1 RU2019129642A RU2019129642A RU2738818C1 RU 2738818 C1 RU2738818 C1 RU 2738818C1 RU 2019129642 A RU2019129642 A RU 2019129642A RU 2019129642 A RU2019129642 A RU 2019129642A RU 2738818 C1 RU2738818 C1 RU 2738818C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- graphene
- carbon
- plasma
- liquid
- ethanol
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 107
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 61
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 28
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title abstract description 22
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 title description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 30
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 80
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 21
- 239000010408 film Substances 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000007833 carbon precursor Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
- B82B3/0009—Forming specific nanostructures
- B82B3/0033—Manufacture or treatment of substrate-free structures, i.e. not connected to any support
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/182—Graphene
- C01B32/184—Preparation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нанотехнологий и предназначено для получения графеновых материалов. Полученный наноструктурированный материал может быть эффективно использован в электронике, автомобилестроении, авиакосмических аппаратах, в области малой энергетики, для очистительных систем, огнезащитных покрытий.The invention relates to the field of nanotechnology and is intended for the production of graphene materials. The obtained nanostructured material can be effectively used in electronics, automotive industry, aerospace vehicles, in the field of small-scale power engineering, for cleaning systems, and fire retardant coatings.
Графен - это теоретически один чистый слой графита, несмотря на то, что термин графен используется применительно к материалу с несколькими собранными пакетом атомными слоями графита или графитовому слою, с незначительными дефектами, сохраняющему свойства материала, подобные чистому графену.Graphene is theoretically one pure layer of graphite, even though the term graphene is used to refer to a material with multiple stacked atomic layers of graphite, or a graphite layer with minor defects that retains material properties similar to pure graphene.
Благодаря успешному развитию методик получения графеновых материалов резко возрос интерес к исследованию и практическому их использованию.Due to the successful development of methods for obtaining graphene materials, interest in research and their practical use has sharply increased.
В последнее время появились методы синтеза графена, в которых в качестве реактива использовался этанол и другие спирты. Это направление связано с возможностью использования спиртов, образующихся при ферментации сельскохозяйственных отходов. В работе [LiZ., ZhuH., WangK., WeiJ., GuiX., LiX., LiC, FanL., SunP., WuD. Ethanolflamesynthesisofhighlytransparentcarbonthinfilms // Carbon. - 2010. - V. 49. - N. 1. - P. 237-241.] тонкие углеродные пленки получены на медной подложке во внутреннем пламени спиртовой горелки. Также в пламени горелки, но в верхней (горячей) ее части, получали графеновые слоина никелевой фольге легированные азотом [Zhang Y., Сао В., Zhang В., Qi X., Pan С.Theproductionofhitrogen-dopedgraphenefrommixedamineplusethanolflames // ThinSolidFilms. - V. 520. -N. 23. - P. 6850-6855]. В качестве реагента использовали этанол и смесь этанола с аммиаком. Авторы [Matsushima М, Noda М, Yoshida Т., Kato Н., Kalita G., Kizuki Т., Uchida Н., Umeno М, Wakita К. Formation of graphenenano-particle by means of pulsed discharge to ethanol // J. Appl. Phys. -V. 113. - N. 11. - P. 114304.] предложили способ получения суспензии графеновых хлопьев в этаноле методом пропускания через спирт пульсирующего разряда в атмосфере аргона. Показано, что, варьируя частоту пропускаемого тока, можно контролировать размер графеновых наночастиц, а также количество слоев в них. В работе [Hagino Т., Kondo Н., Ishikawa K., Kano Н., Sekine М, Hori M.Ultrahigh-speedsynthesisofhanographeneusingalcoholin-liquidplasma // Appl. phys. expr. -2012. - V. 5. - N. 3. - P. 035101.] жидкие спирты подвергали действию неравновесной плазмы, и также получали взвесь наночастиц графена. Известно также применение CVD - метода для синтеза графеновых материалов из спирта. Авторами [DerrickHam W., AlfredTok I. Theextendedgrowthofgrapheneoxideflakesusingethanol CVD // Nanoscale. - 2013. - V. 5. - N. 7. - P. 2945-2951.] предлагается синтезировать пленки из высокооринтированного графита (ВОГ) непосредственно на поверхности SiO2, предварительно покрытого хлопьями оксида графена (ОГ). В результате работы показано, что при высокотемпературном разложении этанола исходные островки ОГ восстанавливаются и выступают в качестве центров нуклеации, инициируя дальнейший рост пленки. Продемонстрировано, что ВОГ, синтезированный предлагаемым способом, имеет меньшую плотность дефектов по сравнению с образцами, полученными другими методами (термическим восстановлением или восстановлением гидразином). Авторы [John R., Ashokreddy A., Vijayan С, Pradeep T.Single-andfew-layergraphenegrowthonstainlesssteelsubstratesbydirectthermalchemicalvapordepos ition // Nanotechnology. - V. 22. - N. 16. - P. 165701.] осаждали из паров спирта графеновую пленку, состоящую из одного, двух или трех слоев, на поверхности нержавеющей стали. Показано, что неоднородность получаемого материала обусловлена присутствием в материале подложки оксидов марганца и хрома. Авторы [Paul R.K., Badhulika S., Niyogi S., Haddon R.C., Boddu V.M., Costales-Nieves C, Bozhilov K.N., Mulchandani A.Theproductionofoxygenatedpolycrystallinegraphenebyone-stepethanol-chemicalvapordeposition // Carbon. - 2011. - V. 49. - N. 12. - P. 3789-3795.] установили, что углеродная пленка, синтезированная из паров этанола в токе водорода при 1000°С, имеет поликристаллическую структуру со средним размером кристаллита 2-5 нм. Такая пленка содержит небольшое количество карбоксильных групп (3%), что облегчает последующую функционализацию и присоединение полимерных матриц к графеновым слоям для их дальнейшего использования в различных приложениях, а также обуславливает р-тип проводимости данного материала. В работе [ChenX., ZhaoP., HouB., EinarssonE., ChiashiS., MaruyamaS. Growth of Single-LayerGrapheneUsingAlcoholCatalyticChemicalVaporDepositiononCuSubstrate // APS MarchMeetingAbstracts. - P. 6001.] отмечено, что в глубоком вакууме (100 Па) процесс осаждения графеновой пленки из паров этанола при 1000°С на поверхности медной подложки из паров этанола является самоограниченным, и даже при длительном синтезе толщина получаемой пленки сооветствуют монослою углерода. Авторами [Miyata Y., Kamon K., Ohashi K., Kitaura R., Yoshimura M., Shinohara H. A simple alcohol-chemical vapor deposition synthesis of single-layer graphenes using flash cooling // Appl. Phys. Lett. - V. 96. - N. 26. - P. 263105.] было показано, что качественные монослои графена могут быть получены лишь при экстремально быстром охлаждении подложки после синтеза. Осаждение углеродной пленки из паров этанола проводилось на никелевую подложку в атмосфере аргона. В данных условиях никелевая фольга неизбежно содержит на поверхности пленку естественного окисла, который затрудняет проникновение атомов углерода сквозь нее, и тогда вместо процесса растворения углерода в никеле имеет место диффузия по поверхности. Однако при медленном охлаждении после синтеза, углерод все же может постепенно растворяться в никеле, в то время как мгновенное охлаждение позволяет получить на поверхности сплошной монослой графена. Вработе [Nakamura A., Miyasaka Y., Temmyo J. Direct Growth Properties of Graphene Layers on Sapphire Substrate by Alcohol-Chemical Vapor Deposition // Japanese J. Appl. Phys. - V. 51. - N. 4S. - P. 04DN03.] на атомарно-гладкой поверхности сапфира были получены пленки толщиной несколько нм с оптическим пропусканием 80-90% и электрическим сопротивлением 2-7 кОм/кв.Recently, methods for the synthesis of graphene have appeared, in which ethanol and other alcohols were used as a reagent. This direction is associated with the possibility of using alcohols formed during the fermentation of agricultural waste. In [LiZ., ZhuH., WangK., WeiJ., GuiX., LiX., LiC, FanL., SunP., WuD. Ethanolflamesynthesisofhighlytransparentcarbonthinfilms // Carbon. - 2010. - V. 49. - N. 1. - P. 237-241.] Thin carbon films were obtained on a copper substrate in the internal flame of an alcohol burner. Also in the flame of the burner, but in the upper (hot) part, received graphene layers of nickel foil doped with nitrogen [Zhang Y., Cao B., Zhang B., Qi X., Pan C. The production of hydrogen-dopedgraphenefrommixedamineplusethanolflames // ThinSolidFilms. - V. 520. -N. 23. - P. 6850-6855]. Ethanol and a mixture of ethanol and ammonia were used as reagents. Authors [Matsushima M, Noda M, Yoshida T., Kato N., Kalita G., Kizuki T., Uchida N., Umeno M, Wakita K. Formation of graphenenano-particle by means of pulsed discharge to ethanol // J. Appl. Phys. -V. 113. - N. 11. - P. 114304.] proposed a method for obtaining a suspension of graphene flakes in ethanol by passing a pulsating discharge through alcohol in an argon atmosphere. It is shown that by varying the frequency of the transmitted current, one can control the size of graphene nanoparticles, as well as the number of layers in them. In the work [Hagino T., Kondo N., Ishikawa K., Kano N., Sekine M, Hori M. Ultrahigh-speedsynthesisofhanographeneusing alcoholin-liquidplasma // Appl. phys. expr. -2012. - V. 5. - N. 3. - P. 035101.] liquid alcohols were exposed to a nonequilibrium plasma, and a suspension of graphene nanoparticles was also obtained. It is also known to use the CVD method for the synthesis of graphene materials from alcohol. The authors [DerrickHam W., AlfredTok I. Theextendedgrowthofgrapheneoxideflakes usingethanol CVD // Nanoscale. - 2013. - V. 5. - N. 7. - P. 2945-2951.] It is proposed to synthesize films of highly aligned graphite (FOG) directly on the surface of SiO2, previously coated with graphene oxide (GO) flakes. As a result of this work, it was shown that during the high-temperature decomposition of ethanol, the initial GO islands are reduced and act as nucleation centers, initiating further film growth. It has been demonstrated that FOG synthesized by the proposed method has a lower defect density compared to samples obtained by other methods (thermal reduction or hydrazine reduction). Authors [John R., Ashokreddy A., Vijayan C, Pradeep T. Single-and-new-layergraphenegrowthonstainlesssteelsubstratesbydirectthermalchemicalvapordeposition // Nanotechnology. - V. 22. - N. 16. - P. 165701.] a graphene film, consisting of one, two or three layers, was deposited from alcohol vapor on the surface of stainless steel. It is shown that the inhomogeneity of the obtained material is due to the presence of manganese and chromium oxides in the substrate material. The authors [Paul R.K., Badhulika S., Niyogi S., Haddon R.C., Boddu V.M., Costales-Nieves C, Bozhilov K.N., Mulchandani A. The productionofoxygenatedpolycrystallinegraphenebyone-stepethanol-chemicalvapordeposition // Carbon. - 2011. - V. 49. - N. 12. - P. 3789-3795.] Found that a carbon film synthesized from ethanol vapor in a stream of hydrogen at 1000 ° C has a polycrystalline structure with an average crystallite size of 2-5 nm ... Such a film contains a small amount of carboxyl groups (3%), which facilitates the subsequent functionalization and attachment of polymer matrices to graphene layers for their further use in various applications, and also determines the p-type conductivity of this material. In [ChenX., ZhaoP., HouB., EinarssonE., ChiashiS., MaruyamaS. Growth of Single-LayerGrapheneUsingAlcoholCatalyticChemicalVaporDepositiononCuSubstrate // APS MarchMeetingAbstracts. - P. 6001.] noted that in a high vacuum (100 Pa), the process of deposition of a graphene film from ethanol vapors at 1000 ° C on the surface of a copper substrate from ethanol vapors is self-limited, and even with prolonged synthesis, the thickness of the resulting film is consistent with a carbon monolayer. The authors [Miyata Y., Kamon K., Ohashi K., Kitaura R., Yoshimura M., Shinohara H. A simple alcohol-chemical vapor deposition synthesis of single-layer graphenes using flash cooling // Appl. Phys. Lett. - V. 96. - N. 26. - P. 263105.] it was shown that high-quality graphene monolayers can be obtained only with extremely fast cooling of the substrate after synthesis. The deposition of a carbon film from ethanol vapors was carried out on a nickel substrate in an argon atmosphere. Under these conditions, nickel foil inevitably contains a natural oxide film on the surface, which hinders the penetration of carbon atoms through it, and then, instead of the process of dissolution of carbon in nickel, diffusion over the surface takes place. However, upon slow cooling after synthesis, carbon can still gradually dissolve in nickel, while instant cooling makes it possible to obtain a continuous monolayer of graphene on the surface. In [Nakamura A., Miyasaka Y., Temmyo J. Direct Growth Properties of Graphene Layers on Sapphire Substrate by Alcohol-Chemical Vapor Deposition // Japanese J. Appl. Phys. - V. 51. - N. 4S. - P. 04DN03.] On an atomically smooth sapphire surface, films with a thickness of several nm with an optical transmission of 80-90% and an electrical resistance of 2-7 kOhm / sq. Were obtained.
При сравнении различных спиртов в качестве прекурсоров (метанол, этанол, пропанол) показано, что пленки, полученные из паров этанола, обладают наилучшей степенью кристалличности [Guermoune A., Chari Т., Popescu F., Sabri S.S., Guillemette J., Skulason H.S., Szkopek Т., Siaj M.Chemicalvapordepositionsynthesisofgrapheneoncopperwithmethanol, ethanol, andpropanolprecursors // Carbon. - V. 49. - N. 13. - P. 4204-4210.]. Также проведено сравнение углеродных пленок, синтезированных из паров пентана и этанола. Тонкие пленки из нескольких графеновых слоев получали при атмосферном давлении на поверхности медной подложки, барботируя через жидкий органический прекурсор смесь аргона и водорода. Показано, что этанол является предпочтительным реагентом, поскольку позволяет получать ГПП с меньшим электрическим сопротивлением и более высокой подвижностью электронов (за счет меньшего количества дефектов и более высокой степени совершенства структуры). Аналогичным методом авторы [Campos-Delgado J.,
Таким образом, методы получения графена из спирта можно разделить на две группы. К первой группе относятся: синтез графена методом химического осаждения паров, эпитаксиальное выращивание на металлической поверхности и т.п.Они позволяют формировать графен высокого качества, но являются достаточно длительными и дорогостоящими, так как предполагают использование сложного специфического оборудования и выполнение строгих технологических условий. Для получения графена в свободном виде требуются специальные процедуры отделения от подложки и очистки. Вторая группа объединяет такие методы как микромеханическое расслоение графита, жидкофазное расслоение графита, окисление графита и т.п.Они более просты в реализации, но имеют существенные недостатки. Это, прежде всего, малая доля выхода графена требуемого качества и необходимость его очистки от сопутствующего материала и используемых технологических сред [Седловец Д.М., Редькин А.Н., Корепанов В.И. Влияние условий синтеза на свойства тонких углеродных пленок, полученных пиролизом паров этанола // XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Сборник материалов конференции. - Волгоград, 2011. - С. 565.]. Кроме того, осуществленное впервые микромеханическое расщепление грифеля явилось фундаментом для целого ряда новых методик, основанных на возможности расслоения графита. Однако, этот метод не позволяет масштабировать процесс синтеза, д при этом он не контролируем, так как частицы имеют небольшие размеры, неправильную форму и нерегулярную структуру. Таким образом, методы расслаивания не могут применяться для полноценного использования экстраординарных свойств графена и его дальнейшего коммерческого применения.Thus, the methods for obtaining graphene from alcohol can be divided into two groups. The first group includes: the synthesis of graphene by chemical vapor deposition, epitaxial growth on a metal surface, etc. They allow the formation of high-quality graphene, but are rather long and expensive, since they require the use of complex specific equipment and the fulfillment of strict technological conditions. To obtain graphene in free form, special procedures are required for separation from the substrate and cleaning. The second group combines such methods as micromechanical exfoliation of graphite, liquid-phase exfoliation of graphite, oxidation of graphite, etc. They are simpler to implement, but have significant drawbacks. This is, first of all, a small fraction of the yield of graphene of the required quality and the need for its purification from the accompanying material and used technological media [Sedlovets DM, Redkin AN, Korepanov V.I. Influence of synthesis conditions on the properties of thin carbon films obtained by pyrolysis of ethanol vapors // XIX Mendeleev Congress on General and Applied Chemistry. Collection of conference materials. - Volgograd, 2011. - S. 565.]. In addition, the micromechanical splitting of the lead, carried out for the first time, has become the foundation for a whole series of new techniques based on the possibility of graphite delamination. However, this method does not allow scaling the synthesis process, and at the same time it is not controllable, since the particles are small, irregular in shape and irregular structure. Thus, delamination methods cannot be used to fully exploit the extraordinary properties of graphene and its further commercial application.
Известен способ производства графена в криогенных жидкостях (см. Mortazavi S.Z., P. Parvin, Reyhani A. Fabrication of graphene based on Q-switched Nd:YAG laser ablation of graphite target in liquid nitrogen. LaserPhysicsReviewLetters, 2012, Vol. 9, №7, P. 547-552 (прототип)), при котором графен получают путем лазерной абляции графитовой мишени, помещенной в жидкий азот, используя импульсный наносекундный Nd:YAG лазер с модулированной добротностью.A known method for the production of graphene in cryogenic liquids (see Mortazavi SZ, P. Parvin, Reyhani A. Fabrication of graphene based on Q-switched Nd: YAG laser ablation of graphite target in liquid nitrogen. LaserPhysicsReviewLetters, 2012, Vol. 9, No. 7 , P. 547-552 (prototype)), in which graphene is obtained by laser ablation of a graphite target placed in liquid nitrogen using a pulsed nanosecond Q-switched Nd: YAG laser.
К недостаткам этого способа можно отнести то, что для получения графена требуется длительное время (20 минут) и обработка поверхности мишени производится неподвижным лазерным пучком, что ограничивает площадь синтеза границами пятна фокусировки излучения. Совокупность данных недостатков уменьшает производительность рассматриваемого способа.The disadvantages of this method include the fact that it takes a long time (20 minutes) to obtain graphene, and the target surface is processed with a stationary laser beam, which limits the synthesis area by the boundaries of the radiation focusing spot. The combination of these disadvantages reduces the performance of the method under consideration.
Многие из современных плазменных технологий, нацеленных на синтез графена, включают в себя химическое осаждение из паровой фазы с применением плазмы (PECVD). Этим методам необходимы подложки и среда низкого давления (ниже 10 Торр). Синтез и рост PECVD- материалов происходит через поверхностные реакции и, следовательно, зависит от условий, создаваемых подложкой. В целом, недостатком этого направления является сложность подготовки поверхности подложки, использование дорогого вакуумного оборудования, наличие дополнительного этапа отделения структуры от подложки, что, в комплексе, удорожает конечную продукцию.Many of the current plasma technologies targeting graphene synthesis include plasma-assisted chemical vapor deposition (PECVD). These methods require substrates and low pressure media (below 10 Torr). The synthesis and growth of PECVD materials occurs via surface reactions and, therefore, depends on the conditions created by the substrate. In general, the disadvantage of this direction is the complexity of the preparation of the substrate surface, the use of expensive vacuum equipment, the presence of an additional stage of separating the structure from the substrate, which, in combination, increases the cost of the final product.
С точки зрения простоты метода и синтеза графена без подложек интерес представляет подход с использованием аэрозольсодержащей плазмы (Engineering Particles Using the Aerosol Though-Plasma Method), так называемый A-T-P метод, реализуемый, как правило, с помощью аргоновой микроволновой или ВЧ плазмы при атмосферном и чуть пониженном давлении.From the point of view of the simplicity of the method and the synthesis of graphene without substrates, of interest is the approach using the Aerosol Though-Plasma Method (Engineering Particles Using the Aerosol Though-Plasma Method), the so-called ATP method, which is usually implemented using an argon microwave or HF plasma at atmospheric and slightly reduced pressure.
Известен способ синтеза графена без использования подложки в газовой фазе в результате пропускания жидких капель этанола в аргоновой плазме в микроволновом плазменном реакторе с атмосферным давлением [Dato, А.; Radmilovic, V.; Lee, Z.; Phillips, J.; Frenklach, M. Substrate-freegas-phasesynthesis of graphenesheets. NanoLett. 2008, 8, 2012-2016]. Эксперименты проводились в микроволновом (2,45 ГГц) плазменном реакторе при атмосферном давлении при пропускании потока аргона со скоростью 1,71 л / мин. Подача аэрозоля, состоящего из газа аргона (2 л/ мин)и капель этанола (4×10-4 л / мин) осуществлялась непосредственно в плазму аргона. В течение 10-1 с капли этанола быстро испаряются и диссоциируют в плазме, образуя твердый продукт, который собирается на нейлоновых мембранных фильтрах. Скорость получения углеродного материала на фильтрах составляла 2 мг / мин при массе вводимого углерода в этаноле 164 мг / мин. Недостатком данного подхода является низкая скорость образования продукта, и невозможность масштабирования метода, поскольку продукт необходимо вымывать из фильтра.A known method for the synthesis of graphene without using a substrate in the gas phase as a result of passing liquid drops of ethanol in argon plasma in a microwave plasma reactor with atmospheric pressure [Dato, A .; Radmilovic, V .; Lee, Z .; Phillips, J .; Frenklach, M. Substrate-freegas-phasesynthesis of graphenesheets. NanoLett. 2008, 8, 2012-2016]. The experiments were carried out in a microwave (2.45 GHz) plasma reactor at atmospheric pressure while passing an argon flow at a rate of 1.71 L / min. An aerosol consisting of argon gas (2 L / min) and ethanol drops (4 × 10 -4 L / min) was fed directly into the argon plasma. Within 10 -1 s, the ethanol droplets quickly evaporate and dissociate in the plasma, forming a solid product, which is collected on nylon membrane filters. The rate of obtaining the carbon material on the filters was 2 mg / min with the mass of introduced carbon in ethanol 164 mg / min. The disadvantage of this approach is the low rate of product formation, and the impossibility of scaling up the method, since the product must be washed out of the filter.
Близким техническим решением получения высококачественного графена на основе А-Т-Р метода является перевод жидкого этанола в парообразное состояние [С Melero, R
Анализ литературы и показал, что использование этанола в качестве прекурсора углерода представляется достаточно перспективным, поскольку этанол можно получить при брожении отходов сельскохозяйственной промышленности. Недостатком известных методов является низкая производительность, и невозможность их масштабировать в силу особенности микроволнового разряда; повышенное требование к чистоте спирта; сложность использования других жидких реагентов, так как необходимо учитывать их физико-химические свойства и настраивать соответствующим образом оборудование: многоступенчатая система (например, смесь из аргона со спиртом подается в аргон) не позволяет полностью управлять процессом.Analysis of the literature showed that the use of ethanol as a carbon precursor seems to be quite promising, since ethanol can be obtained by fermentation of agricultural waste. The disadvantage of the known methods is their low productivity, and the impossibility of scaling them due to the peculiarities of the microwave discharge; increased requirement for the purity of alcohol; the complexity of using other liquid reagents, since it is necessary to take into account their physicochemical properties and adjust the equipment accordingly: a multistage system (for example, a mixture of argon with alcohol is fed into argon) does not allow complete control of the process.
Технически задача эффективного синтеза графена без использования подложки, включающего подачу плазмообразующего потока, содержащего исходный углеродсодержащего материал и буферный газ, в плазмотрон, конверсию в плазменной струе и последующее резкое охлаждение продуктов высокотемпературной диссоциации, состоит в том, что в качестве углеродсодержащего материала используют углеродосодержащую жидкость, которую вводят под давлением азота в струю буферного газа для формирования плазмообразующего потока при соотношении углеродосодержащая жидкость: буферный газ, составляющем 1:(3÷5), определяемом с помощью спектрального анализа, а для конверсии сформированный поток в виде аэрозоля подают в разрядный промежуток плазмотрона при пониженном давлении.Technically, the problem of efficient synthesis of graphene without the use of a substrate, including the supply of a plasma-forming flow containing an initial carbon-containing material and a buffer gas, to a plasmatron, conversion in a plasma jet, and subsequent sharp cooling of the products of high-temperature dissociation, consists in the fact that a carbon-containing liquid is used as a carbon-containing material, which is introduced under nitrogen pressure into a stream of buffer gas to form a plasma-forming flow at a ratio of carbon-containing liquid: buffer gas of 1: (3 ÷ 5), determined using spectral analysis, and for conversion, the formed stream in the form of an aerosol is fed into the discharge gap of the plasmatron at reduced pressure.
При этом в отличие от прототипа для создания плазмообразующего потока не требуется дополнительного смешения с плазмообразующим газом (аргоном), не требуется дополнительных систем для перевода жидкости в парообразное состояние. Сформированный холодный поток подается в разрядный промежуток генератора плазмы со скоростью 3-3,5 г⋅с-1, где он подвергается высокотемпературной диссоциации. Образовавшийся плазменный поток резко охлаждается в объеме реактора. При найденном экспериментально соотношении компонентов значительное количество углерода может конденсироваться в ядре парогазового потока, что приводит к появлению области пересыщенной паром конденсирующегося компонента - области образования и роста графена, что обеспечивает масштабируемость процесса. Причем в системе создаются температуры 8000-10000 К, а это позволяет снизить требования к качеству жидких реагентов. Основной путь, по которому велись исследования, - это резкое повышение эффективности схемы технологической линии "сырье - бункер готовой продукции". В качестве плазмообразующего газа можно использовать дешевый азот, чистый гелий и как в прототипах - аргон.At the same time, unlike the prototype, to create a plasma-forming flow, additional mixing with a plasma-forming gas (argon) is not required, no additional systems are required to convert the liquid into a vapor state. The formed cold flow is fed into the discharge gap of the plasma generator at a rate of 3-3.5 g⋅s -1 , where it undergoes high-temperature dissociation. The resulting plasma flow is rapidly cooled in the volume of the reactor. With the experimentally found ratio of components, a significant amount of carbon can condense in the core of the vapor-gas flow, which leads to the appearance of a region oversaturated with vapor of the condensing component - the region of formation and growth of graphene, which ensures the scalability of the process. Moreover, temperatures of 8000-10000 K are created in the system, and this makes it possible to reduce the requirements for the quality of liquid reagents. The main way in which the research was carried out was a sharp increase in the efficiency of the scheme of the technological line "raw material - finished product bin". As a plasma-forming gas, you can use cheap nitrogen, pure helium, and, as in prototypes, argon.
Технический результат изобретения заключается в том, чтобы в холодном аэрозольсодержащем плазмообразующем потоке, соотношение углерод содержащей жидкости и буферного газа составило 1: 3÷5.The technical result of the invention is that in a cold aerosol-containing plasma-forming flow, the ratio of the carbon-containing liquid and the buffer gas is 1: 3 ÷ 5.
Заявляемое соотношение плазмообразующего газа и аэрозоля 1:3÷5 обеспечивает высокую скорость образования твердой фазы. Превышение найденного соотношения приведет к тушению разряда. Уменьшение свыше 1:5,0 к образованию сажи.The claimed ratio of plasma gas and aerosol 1: 3 ÷ 5 provides a high rate of solid phase formation. Exceeding the found ratio will lead to discharge quenching. Reduction above 1: 5.0 in soot formation.
Предлагаемый способ имеет следующие преимущества:The proposed method has the following advantages:
1. Одновременный ввод углеродсодержащего источника и буферного газа в плазмотрон;1. Simultaneous injection of a carbon-containing source and a buffer gas into the plasmatron;
2. Упростить технологическую схему получения графена, повысить ее эффективность;2. To simplify the technological scheme for obtaining graphene, to increase its efficiency;
3. За счет непосредственной подачи в разрядный промежуток снижаются требования к исходному сырью, что дает возможность использования ферментированных сельскохозяйственных отходов;3. Due to the direct supply to the discharge gap, the requirements for the feedstock are reduced, which makes it possible to use fermented agricultural waste;
4. Синтезируемый графен малодефектен, малослоен и обеспечивает возможность расширения областей его применения за счет снижения его стоимости.4. The synthesized graphene is low-defect, low-layer, and provides the possibility of expanding its areas of application by reducing its cost.
Способ основан на введении холодного аэрозольного плазмообразующего потока в разрядный промежуток генератора плазмы. Углеродсодержащая жидкость вводится в струю буферного газа с образованием аэрозоля под давлением (механическим или вспомогательного газа), компенсирующего возможные колебания давления в потоке и который позволяет доставить аэрозоль в центр струи. Здесь жидкость распыляется потоком буферного газа, смешивается с ним, попадая в разрядный промежуток при пониженном давлении (350-740 Торр), которое затем повышается до атмосферного, быстро и полно испаряется, а затем диссоциирует. Такой способ исключает коррозионное воздействие раствора на электроды, появление неконтролируемых смещений плазменной струи, нарушений ее горения и обеспечивает эффективное вхождение реагента в плазму без применения несущего газа, специальной системы осушения аэрозоля.The method is based on the introduction of a cold aerosol plasma flow into the discharge gap of the plasma generator. The carbon-containing liquid is introduced into the buffer gas stream to form a pressurized aerosol (mechanical or auxiliary gas), which compensates for possible pressure fluctuations in the flow and which allows the aerosol to be delivered to the center of the stream. Here, the liquid is sprayed with a flow of buffer gas, mixed with it, falling into the discharge gap at a reduced pressure (350-740 Torr), which then rises to atmospheric, quickly and completely evaporates, and then dissociates. This method eliminates the corrosive effect of the solution on the electrodes, the appearance of uncontrolled displacements of the plasma jet, disturbances in its combustion, and ensures the effective entry of the reagent into the plasma without the use of a carrier gas, a special system for drying aerosol.
Способ сухого синтеза графена из жидких реагентов осуществляется следующим образом.The method for dry synthesis of graphene from liquid reagents is carried out as follows.
Углеродсодержащая жидкость под давлением технического азота вводится в струю аргона попутно течению и при этом распыляется с образованием аэрозоля. Скорость расхода буферного газа составляет 0,5-3,5 г/с. При этом создают соотношение 1:3÷5 жидкий реагент : аргон (гелий, азот) с помощью спектрального анализа, по которому определяется изменение концентрации углерода. С помощью методов электронной микроскопии установлено, что при данных условиях формируются графеновые структуры. При найденном соотношении скорость синтеза графена составила 50 г/час.A carbon-containing liquid under the pressure of technical nitrogen is introduced into an argon stream along the flow and is sprayed with the formation of an aerosol. The flow rate of the buffer gas is 0.5-3.5 g / s. This creates a ratio of 1: 3 ÷ 5 liquid reagent: argon (helium, nitrogen) using spectral analysis, which determines the change in carbon concentration. It was established using electron microscopy that graphene structures are formed under these conditions. With the found ratio, the rate of graphene synthesis was 50 g / h.
В качестве углеродсодержащей жидкости могут использоваться спирты (этанол), бензол, толуол, керосин и др.Alcohols (ethanol), benzene, toluene, kerosene, etc. can be used as a carbon-containing liquid.
В предлагаемом способе происходит быстрое охлаждение холодных капель в термической плазме. В результате перенасыщения паров углерода зарождаются центры кристаллизации графена. Происходит рост графена в объеме реактора, без использования каталитических подложек, причем, морфология графена не уступает структурам, выращенным на медной или никелевой подложке CVD- методом.In the proposed method, there is a rapid cooling of cold drops in thermal plasma. As a result of the supersaturation of carbon vapors, graphene crystallization centers arise. Graphene grows in the reactor volume without the use of catalytic substrates, and the morphology of graphene is not inferior to the structures grown on a copper or nickel substrate by the CVD method.
Предлагаемый способ позволяет упростить процесс синтеза графена, повысить технологичность процесса, его производительность и надежность.The proposed method makes it possible to simplify the process of graphene synthesis, improve the manufacturability of the process, its productivity and reliability.
На рис. 1 представлена морфология синтезированного графена при использовании гелия в качестве плазмообразующего газа.In fig. 1 shows the morphology of synthesized graphene using helium as a plasma-forming gas.
Примеры исполнения предлагаемого способа.Examples of the implementation of the proposed method.
Пример 1. Реализован способ для получения графена, при использовании смеси жидкий реагент : плазмообразующий газ = 1:3. В качестве плазмообразующего газа используется аргон, жидкого реагента-этанол. При добавлении этанола в аргон формируется холодный аэрозоль содержащий поток, который подается в плазмотрон. Расход аргона составил 3,0 г/с.Давление среды до ввода жидкого реагента 350 Торр. При конверсии данной смеси формируется графен с производительностью 50 г/час.Example 1. Implemented a method for producing graphene using a mixture of liquid reagent: plasma gas = 1: 3. Argon is used as the plasma-forming gas, and the liquid reagent is ethanol. When ethanol is added to argon, a cold aerosol containing flow is formed, which is fed to the plasmatron. The argon consumption was 3.0 g / s. The pressure of the medium before the introduction of the liquid reagent was 350 Torr. When this mixture is converted, graphene is formed with a productivity of 50 g / h.
Пример 2. Реализован способ для получения графена, при использовании смеси жидкий реагент : плазмообразующий газ = 1:5. В качестве плазмообразующего газа используется азот, жидкого реагента-этанол. При добавлении этанола в аргон формируется холодный аэрозоль содержащий поток, который подается в плазмотрон. Расход азота составил 1,5 г/с.Давление среды до ввода жидкого реагента 350 Торр. При конверсии данной смеси формируется графен с производительностью 30 г/час.Example 2. Implemented a method for producing graphene using a mixture of liquid reagent: plasma-forming gas = 1: 5. Nitrogen is used as a plasma-forming gas, ethanol is a liquid reagent. When ethanol is added to argon, a cold aerosol containing flow is formed, which is fed to the plasmatron. The nitrogen consumption was 1.5 g / s. The pressure of the medium before the introduction of the liquid reagent was 350 Torr. When this mixture is converted, graphene is formed with a productivity of 30 g / h.
Пример 3. Реализован способ для получения графена, при использовании смеси жидкий реагент : плазмообразующий газ = 1:4. В качестве плазмообразующего газа используется аргон, жидкого реагента-этанол. При добавлении этанола в аргон формируется холодный аэрозоль содержащий поток, который подается в плазмотрон. Расход аргона составил 3,5 г/с. Давление среды до ввода жидкого реагента 710 Торр. При конверсии данной смеси формируется графен с производительностью 30 г/час.Example 3. Implemented a method for producing graphene using a mixture of liquid reagent: plasma gas = 1: 4. Argon is used as the plasma-forming gas, and the liquid reagent is ethanol. When ethanol is added to argon, a cold aerosol containing flow is formed, which is fed to the plasmatron. The argon consumption was 3.5 g / s. The pressure of the medium before the introduction of the liquid reagent is 710 Torr. When this mixture is converted, graphene is formed with a productivity of 30 g / h.
Заявляемый способ позволяет использовать сырье в виде жидких углеродсодержащих отходов для синтеза графена.The inventive method allows the use of raw materials in the form of liquid carbon-containing waste for the synthesis of graphene.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019129642A RU2738818C1 (en) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | Dry synthesis of graphene from liquid reagents |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019129642A RU2738818C1 (en) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | Dry synthesis of graphene from liquid reagents |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2738818C1 true RU2738818C1 (en) | 2020-12-17 |
Family
ID=73835094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019129642A RU2738818C1 (en) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | Dry synthesis of graphene from liquid reagents |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2738818C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116022777A (en) * | 2023-01-16 | 2023-04-28 | 山东大学 | Easily-stripped near-free-state graphene and preparation method and application thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190047865A1 (en) * | 2017-08-08 | 2019-02-14 | H Quest Partners, L.P. | Methods and Systems for Microwave Assisted Production of Graphitic Materials |
-
2019
- 2019-09-20 RU RU2019129642A patent/RU2738818C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190047865A1 (en) * | 2017-08-08 | 2019-02-14 | H Quest Partners, L.P. | Methods and Systems for Microwave Assisted Production of Graphitic Materials |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АМИРОВ Р.Х. и др., Синтез углеродных наноструктур в плазмоструйном реакторе, РЭНСИТ, 2015, т. 7, no. 2, сс. 175-179. ALBERT DATO, MICHAEL FRENKLACH, Substrate-free microwave synthesis of graphene: experimental conditions and hydrocarbon precursors, New J. of Phys., 2010, v. 12, Abstract, разделы 1, 3.1. и 3.5. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116022777A (en) * | 2023-01-16 | 2023-04-28 | 山东大学 | Easily-stripped near-free-state graphene and preparation method and application thereof |
| CN116022777B (en) * | 2023-01-16 | 2024-05-24 | 山东大学 | An easily exfoliated near-free graphene and its preparation method and application |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Amadi et al. | Nanoscale self-assembly: concepts, applications and challenges | |
| EP4073846B1 (en) | Method and apparatus for deposition of carbon nanostructures | |
| Naghdi et al. | A catalytic, catalyst-free, and roll-to-roll production of graphene via chemical vapor deposition: Low temperature growth | |
| CN107803498B (en) | Carbon-coated metal powder, conductive paste, laminated electronic component, and method for producing carbon-coated metal powder | |
| EP3567130B1 (en) | Reactor for fabrication of graphene | |
| MXPA01002186A (en) | Carbon media for storage of hydrogen. | |
| JP4443423B2 (en) | Single-walled carbon nanotube manufacturing method and manufacturing apparatus | |
| RU2738818C1 (en) | Dry synthesis of graphene from liquid reagents | |
| Lisha et al. | Research progress of laser-assisted chemical vapor deposition | |
| Mahyuddina et al. | Recent progress on CVD growth of graphene from a liquid carbon precursor | |
| Jaisi et al. | Switching isotropic and anisotropic graphene growth in a solid source CVD system | |
| KR100593268B1 (en) | Carbide-coated Iron Nanopowder Manufacturing Process by Chemical Vapor Condensation | |
| JP4710002B2 (en) | Membrane manufacturing method | |
| US20240017998A1 (en) | Method of producing single crystalline boron nitride nanosheets and boron carbon nitride nanosheets | |
| Yang | Effects of Gas Composition in Producing Carbon Nanomaterials by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition | |
| Shavelkina et al. | Continuous Synthesis of Hydrogenated Graphene in Thermal Plasma | |
| Chaturvedi et al. | Sieving Hydrogen Isotopes via Machine Learning Assisted Chemical Vapor Deposition (CVD) of High‐Quality Monolayer Hexagonal Boron Nitride (h‐BN) on Iron Foils | |
| Baranauskas et al. | Effects of the addition of helium on the synthesis of diamond films | |
| Sedlovets et al. | Electrical conductivity and optical properties of thin carbon films grown from ethanol vapor | |
| US20230077902A1 (en) | Submerged-plasma process for the production of nanostructured materials | |
| JP2015147706A (en) | Method of manufacturing single crystal graphene using plastic waste and the like as raw material, and touch panel using single crystal graphene | |
| Ohmi et al. | Study of the interaction between molten indium and sub-atmospheric pressure hydrogen glow discharge for low-temperature nanostructured metallic particle film deposition | |
| Molian | Laser physico-chemical vapour deposition of cubic boron nitride thin films | |
| Selvakumar et al. | Influence of reactive environment on the growth of graphene by CVD method | |
| Rahman et al. | Tag El Din, EM Fabrication of Graphene Sheets Using an Atmospheric Pressure Thermal Plasma Jet System. Energies 2022, 15, 7245 |