V t iệu bá d
4.1.3.9. Khảo sát tính chất điện của hệ vật liệu 3,4,5-TMD/G-Cu
Hình 4.19. Khảo sát tính ch t điện của hệ v t liệu 3,4,5-TMD/HOPG-Cu
ể hảo sát sự thay đổi t nh chất điện của hệ vật liệu G- u, chúng tôi đã sử dụng phƣơng pháp phổ Raman. Hình 4.19 mô tả phổ Raman của hệ vật liệu G- u sau hi đƣợc cấy ghép 1mM 3,4,5-TM . Kết quả thu đƣợc cho thấy, đỉnh xuất hiện với cƣờng độ há cao và nó phụ thuộc vào nồng độ của phân tử 3,4,5-TM trong dung dịch làm việc. Trong giới hạn đề tài này, chúng tôi đã hảo sát sự thay đổi của các đỉnh đặc trƣng cho vật liệu graphene theo nồng độ từ 0 đến 5 mM. Kết quả nhƣ sau (Hình 4.19).
ƣờng độ đỉnh tăng dần và dịch chuyển về ph a đỏ. ƣờng độ đạt giá
trị bão hòa hi nồng độ của phân tử 3,4,5-TM trong dung dịch vào hoảng 5 mM.
ỉnh dịch chuyển về ph a đen, trong hi đỉnh 2 dịch chuyển về ph a
đỏ.
ựa vào ết quả này, chúng tôi bƣớc đầu nhận định rằng hi cấy ghép điện hóa các phân tử 3,4,5-TM lên bề mặt vật liệu graphene thì chúng đã làm thay đổi cấu trúc vùng năng lƣợng của graphene bao gồm cả mở rộng vùng cấm năng lƣợng và tăng nồng độ dẫn.
59
4.2. Kết luận.
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu tác giả đã đạt đƣợc trong thời gian
nghiên cứu của mình đã đƣợc trình bày trong phần kết quả và thảo luận, luận văn xin đƣợc kết luận lại các kết quả ch nh nhƣ sau: ã thử nghiệm và chế tạo thành công bốn hệ vật liệu 3,5-TBD/HOPG, 3,5-TBD/G, 3,4,5-TMD/HOPG và 3,4,5-TMD/G bằng phƣơng pháp cấy ghép điện hóa.
Trên cơ sở ết quả chế tạo đã hảo sát thành công các t nh chất của chúng nhƣ t nh dẫn điện, hả năng làm bay hơi hidro và oxy của các hệ vật liệu cũng đƣợc khảo sát và phân tích.
So sánh đƣợc sự hác nhau về t nh dẫn, hả năng d nh ƣớt, hả năng
làm bay hơi hidro và oxi giữa bề mặt vật liệu HOP với hai hệ vật liệu chế tạo đƣợc. Sử dụng các phƣơng pháp nghiên cứu hiện đại bao gồm STM, A M để xác định hình thái cấu trúc bề mặt hệ vật liệu 3,5- TD/HOPG.
T nh chất điện/điện tử của hai hệ vật liệu 3,5-TBD/G, và 3,4,5-TMD/G
thay đổi so với với graphene chƣa biến t nh cho thấy hi có mặt của các phân tử diazonium cấy ghép điện hóa trên bề mặt.
Nhƣ vậy, với các ết quả nghiên cứu này, tác giả đã nghiên cứu chế tạo thành công hệ vật liệu bán dẫn 3,5-TBD/ và 3,4,5-TMD/G bằng phƣơng pháp cấy ghép điên hóa. Phƣơng pháp này đã cho phép cấy các phân tử diazonium trên nền graphene thông quá liên ết cộng hóa trị. Với sự có mặt của các phân tử này đã làm t nh chất điện/điện tử của graphene thay đổi. Kết quả nghiên cứu này đƣợc cho là góp phần mở rộng hả năng ứng dụng của hệ vật liệu này trong lĩnh vực bán dẫn nano.
60
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Firsov, A. A., Electric Field Effect in
Atomically Thin Carbon Films, Science 2004, 306 (5696), 666-669.
[2] Bai, L., et al. Graphene for Energy Storage and Conversion: Synthesis
and Interdisciplinary Applications, Electrochemical Energy Reviews
2020, 3, 395–430
[3] Machado, B.F., and Serp, P,. Graphene-based materials for catalysis,
Catal. Sci. Technol, 2012,2, 54-75
[4] Georgakilas, V.; Otyepka, M.; Bourlinos, A. B.; Chandra, V.; Kim, N.; Kemp, K. C.; Hobza, P.; Zboril, R.; Kim, K. S., Functionalization of Graphene: Covalent and Non-Covalent Approaches, Derivatives and
Applications. Chemical Reviews 2012, 112 (11), 6156-6214.
[5] https://vi.wikipedia.org/wiki/Silic
[6] https://www.electronicsforu.com/resources/oled-displays-applications
[7] Saravanan Yuvaraja et al., Organic field-effect transistor-based flexible sensors, Chem. Soc. Rev.,2020,49, 3423-3460.
[8] Rao, C. N. R., Sood, A. K.,Subrahmanyam, K. S., and Govindaraj, A.
Graphene: The New Two Dimensional Nanomaterial. Angew. Chem.,
Int. Ed. 2009, 48, 7752–7777.
[9] Phillipson, R.; Lockhart de la Rosa, C. J.; Teyssandier, J.; Walke, P.; Waghray, D.; Fujita, Y.; Adisoejoso, J.; Mali, K. S.; Asselberghs, I.; Huyghebaert, C.; Uji-i, H.; De Gendt, S.; De Feyter, S., Tunable doping of graphene by using physisorbed self-assembled networks. Nanoscale
61
[10] Park, J.; Yan, M., Covalent Functionalization of Graphene with Reactive Intermediates. Accounts of Chemical Research 2013,46 (1), 181-189. [11] Johns, J. E.; Hersam, M. C., Atomic Covalent Functionalization of
Graphene. Accounts of Chemical Research 2013,46 (1), 77-86.
[12] Phùng Hồ P. Q. P. “ iáo trình Vật liệu bán dẫn,” NXB Khoa học và Kỹ
thuật. (2008), 2–4.
[13] Hồ Văn Sung “ iáo trình vật liệu bán dẫn và vi mạch.”. N Giáo D c
2794–2799.
[14] Caterina Soldano, Ather Mahmood, Erik Dujardin. Production,properties and potential of graphene, Carbon, 2010, 48, 2127–2150.
[15] ae, et al. “Roll-to-roll production of 30-inch graphene films for transparent electrodes”, Nat Nano, 2010, 574-578.
[16] Caliman et al. “One-pot synthesis of amine-functionalized graphene oxide by microwave-assisted reactions: An outstanding alternative for supporting materials in supercapacitors,” RSC Adv, 2018, vol. 8, no. 11, 6136–6145.
[17] Alazmi A, El Tall. O, Rasul. S, Hedhili. M. N, Patole .S. P, and Costa P. M. . J, “A process to enhance the specific surface area and capacitance of hydrothermally reduced graphene oxide,” Nanoscale, 2016, vol. 8, no. 41, 17782–17787.
[18] Ayrat M, Dimiev, Lawrence B. Alemany and James M. Tour, Graphene Oxide.Origin of Acidity, Its Instability in Water, and a New Dynamic Structural Model, ACS Nano, 2013, 7(1), 576–588.
[19] https://vi.wikipedia.org/wiki/Graphene
[20] Balandin, A.A., et al., Superior thermal conductivity of single-layer graphene. Nano letters, 2008, 8(3), 902-907.
62
[21] Cecilia Mattevi, Hokwon Kim and Manish Chhowalla, A review of chemical vapour deposition of graphene on copper, J. Mater. Chem
2011, 21, 3324–3334.
[22] Thanh Hai Phan, et al. Covalent Modification of Graphene and Graphite Using Diazonium Chemistry: Tunable Grafting and Nanomanipulation,
ACS Nano 2015, 9, 55520–5535. [23] http://doan.edu.vn/do-an/phuong-phap-quet-the-vong-cvcyclic- voltammetry-39290/ [24] http://biomedia.vn/review/quang-pho-raman [25] https://adtechnology.vn/afm [26] https://voer.edu.vn/m/kinh-hien-vi-quet-chui-ham
[27] Ferrari, A. C.; Robertson, J. Interpretation of Raman Spectra of
Disordered and Amorphous Carbon. Phys. Rev. B 2000,61, 14095–
14107.
[28] Niyogi, S.; Bekyarova, E.; Itkis, M. E.; Zhang, H.; Shepperd, K.; Hicks, J.; Sprinkle, M.; Berger, C.; Lau, C. N.; Deheer, W. A.; et al.
Spectroscopy of Covalently Functionalized Graphene. Nano Lett. 2010,
10, 4061–4066.
[29] Wang, Q. H.; Jin, Z.; Kim, K. K.; Hilmer, A. J.; Paulus, G. L. C.;Shih, C.-J.; Ham, M.-H.; Sanchez-Yamagishi, J. D.; Watanabe,K.; Taniguchi, T.; et al. Understanding and Controlling the Substrate Effect on
Graphene Electron-Transfer Chemistryvia Reactivity Imprint