8851686231

VII Sesja Magistrantów i Doktorantów Łódzkiego Środowiska Chemików

K-08

INNOWACYJNE MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA GRAFENU Kaja Spilarewicz-Stanek

Promotor: Ireneusz Piwoński

Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Technologii i Chemii Materiałów

Grafen jest obiektem zainteresowań współczesnej nauki z powodu swoich nietypowych właściwości elektrycznych, mechanicznych i optycznych. Dzięki dwuwymiarowej strukturze o grubości pojedynczego atomu węgla, ruch elektronów w grafenie jest uporządkowany, zapewniając wysokie przewodnictwo elektryczne [1]. Grafen wykazuje wytrzymałość na rozciąganie wynoszące 130 GPa oraz moduł Younga wynoszący 1,0 TPa [2]. Wskazuje to na fakt, że jest on jednym z najmocniejszych dotychczasowo odkrytych materiałów. Ponadto materiał ten jest transparentny i pochłania zaledwie 2,3% promieniowania widzialnego [1]. W jaki sposób możemy wykorzystać te cenne właściwości w praktyce? Odpowiedzią na to pytanie jest opracowanie nanokompozytów, w których komponentem jest grafen. Nanokompozyty oparte na grafenie mają potencjalnie szerokie zastosowanie w projektowaniu m.in. urządzeń elektrycznych (np. nośników pamięci i transparentnych elektrod), sensorów, fotokatalizatorów.

Wyróżniamy trzy typy nanokompozytów opartych na grafenie: grafenu połączonego z nanocząstkami, z półprzewodnikami oraz z polimerami [2]. Niniejsza praca przedstawia wyniki badań własnych nad projektowaniem i badaniem właściwości dwóch rodzajów nanokompozytów: grafenu

połączonego z nanocząstkami srebra (AgNPs-G) oraz ditlenku tytanu wzbogaconego o grafen i nanocząstki srebra (AgNPs-G-TiCh). Otrzymane nanokompozyty badane były metodami mikroskopowymi oraz spektroskopowymi. Wykazano, że AgNPs-G może znaleźć zastosowanie w projektowaniu materiałów wzmacniających sygnał Ramana (SERS), a dodatek grafenu i nanocząstek srebra do Ti02 poprawia jego właściwości fotokatalityczne, czyniąc go fotokatalizatorem zdolnym do działania w świetle widzialnym.

Niniejsza praca została sfinansowana przez Uniwersytet Łódzki ze środków Dotacji dla Młodych Naukowców (projekt nr B1611100001292.02).

[1] X. Huang, et al., Smali (2011) 7,1876-1902;

[2] V. Singh etal., Progress in Materials Science (2011) 56,1178-1271