Khử graphen oxit (rGO) là vật liệu GO sau khi được khử các nhóm chức ưa nước (-OH). Khử GO có cấu trúc lớp tương tự như Graphen gồm một mặt phẳng đơn lớp gồm các vòng lục giác của C gắn kết với nhau (cấu trúc tổ ong). Cấu trúc này giúp cho rGO tồn tại bền vững trong những môi trường khắc nghiệt, từ đó chúng có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Mặt khác sự vắng mặt của các nhóm chức: cacbonyl, cacboxyl, hydroxyl, epoxide (đây là các nhóm chức phân cực, dễ dàng tạo liên kết hydro với nước) làm cho rGO có tính kỵ nước cao hơn nhiều lần so với GO[47]. Thêm vào đó rGO có nhiệt độ phân hủy cao khoảng ~600 ℃ - 800 ℃ [48]. Chính những tính chất và cấu trúc của rGO cho thấy vật liệu này có khả năng bảo vệ các vật liệu nhạy cảm với nước độ ẩm không khí và phải làm việc ởtrong môi trường nhiệt độ cao.
Hình 1.12 Sơ đồ tổng hợp rGO thông qua khử GO [47]
Các nghiên cứu gần đây đã sử dụng rGO như là một chất có độ truyền qua cao, kị nước tốt để bảo vệ hoặc cải thiện độ chịu nước của các vật liệu hoặc các linh kiện quang điện tử. Pavan K. Narayanam và các cộng sựđã sử dung rGO để bọc các hạt nano TiO2 cho thấy độ kị nước của vật liệu tăng lên đáng kể với góc tiếp xúc từ 94 – 104o[49]. Trong nghiên cứu sử dụng các dạng thù hình của C để bọc vật liệu bột huỳnh quang, gần đây, cũng đã có một số nhóm tác giả nghiên
17
cứu. Cụ thể Y.-X. Liu và các cộng sự đã sử dụng C để bọc vật liệu K2SiF6:Mn4+
nhúng trong nước cho thấy vật liệu đã được cải thiện độ kị nước và duy trì được 0.7% cường độ so với ban đầu sau 8 h [44]. Youmiao Liu và các cộng sự đã sử dụng các chấm lượng tử Graphen bọc vật liệu K2SiF6:Mn4+ cho thấy cường độ PL của mẫu sau khi bọc tăng lên. Nguyên nhân của sựtăng cường cường độ PL được cho là do sự truyền năng lượng giữa các chấm lượng tử Graphen và bột huỳnh quang [50].
Hình 1.13 Phổ PL và PLE so sánh trước và sau khi bọc GQD của mẫu KSF [50] Trong khi đó, G. Anoop và các cộng sựđã thử nghiệm sử dụng rGO bọc bột huỳnh quang SrBaSi2O2N2: Eu2+ phủ trên chíp LED trong điều kiện khắc nhiệt với nhiệt độ 85 oC, độẩm 85% trong 800 h thì cường độ PL của bột huỳnh quang sau khi bọc thay đổi không đáng kể. Ngược lại với mẫu không bọc rGO thì cường độ PL của bột chỉ còn khoảng 80% so với trước khi thử nghiệm [51]. Như vậy một số nghiên cứu sử dụng rGO bọc các một số vật liệu cho thấy vật liệu này đã cải thiện được độ kị nước của các vật liệu. Tuy nhiên các nghiên cứu bọc rGO với các loại bột huỳnh quang còn chưa rõ ràng và đầy đủ nên đây là một đề tài cần tiếp tục được nghiên cứu.
Hình 1.14 a) Phổ EL của pcLED so sánh các mẫu không bọc, bọc GO và b) Thời gian thử nghiệm khi phủ LED của 3 mẫu tương ứng trong môi trường 85 oC, độ
18