Susanna Laurén Sep 31, ’14 < 20200107

如何沉积氧化石墨烯薄膜?

 

氧化石墨烯(GO)是石墨烯的氧化形态。它是一种由石墨氧化形成的单原子层材料,价廉、易得。氧化石墨烯薄膜在许多领域中都有应用,如光电子学和生物传感器。由于氧基团的存在,氧化石墨烯是亲水性的,因此可以分散到水中。分散性使氧化石墨烯的溶液沉积成为可能。

溶液法制备氧化石墨烯薄膜

氧化石墨烯最大的优点之一是它在水和其他有机溶剂中的优良分散性。这使得使用溶液法沉积石墨烯成为可能。这种方法通常比气相沉积更省时,花费更低的设备成本。氧化石墨烯的许多应用里都要求在大面积基材上沉积形貌清晰、连续的单层薄膜。而单层的氧化石墨烯的形貌很难用最典型的、基于溶液的沉积方法控制,如旋涂或滴铸。简而言之,Langmuir-Blodgett方法(简称LB)已被成功地用于沉积界面清晰的纳米颗粒薄膜,而且该方法还可以更好地控制氧化石墨烯的单层膜沉积。

气液界面为氧化石墨烯单层膜提供了稳定的制备条件

在LB法中,氧化石墨烯单分子层通常形成于气-液界面。由于氧化石墨烯的两亲性,它被捕集在气-液界面内。氧化石墨烯弥散体(通常是甲醇:水的混合物)分散在Langmuir-Blodgett槽的水面上。滑障用于压缩在气-液界面处形成的单层氧化石墨烯,形成封闭的单层氧化石墨烯。然后,在浸渍镀膜装置的帮助下,该单层膜可以转移到固体基底上。

薄膜沉积前质量检查

Langmuir-Blodgett方法还提供了一个额外的便利,可以在薄膜沉积于固体基底之前进行质量检查。这是用布鲁斯特角显微镜技术完成的。该方法将偏振光以53度的布鲁斯特角引入气-液界面。当没有单层膜时,入射光完全进入液体中,没有反射,图像是黑色的。当入射光照射到单层膜时,图像被反射到探测器上,显示为白色。这种方法允许在沉积之前对浮动单层膜进行检查。

想了解更多关于Langmuir-Blodgett方法和布鲁斯特角显微镜的信息,请点击链接观看网络研讨会《如何用LB法沉积氧化石墨烯薄膜?》

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