فیلم نانوورق‌های گرافنی به روش رسوب پلاسمای الکترولیتی

در این پژوهش روش پلاسمای الکترولیتی به عنوان یکی از جدیدترین فرایندهای پوشش‌دهی سطح برای ایجاد پوشش نانو ورق گرافنی بر زیرلایه نیکل مورد مطالعه قرار گرفت. در این روش با اعمال ولتاژ بالا بین دو الکترود با نسبت سطح متفاوت در محلول، پلاسما در اطراف کاتد ایجاد می‌شود و در یک مرحله و در مدت زمان بسیار کوتاه در فشار اتمسفر، نانو ورق گرافن از الکترولیت حاوی اتانول به عنوان پیش‌ ماده کربنی، تهیه شده و بر زیرلایه نیکل رسوب می‌کند. کیفیت این پوشش با استفاده از طیف‌سنجی رامان و تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد بررسی قرار گرفته است. شدت و محل باندها در طیف رامان، ایجاد پوششی از نانو ورق‌های گرافن توربواستراتیک با حداکثر 10 لایه را تایید می‌کند. افزایش در زمان فرایند، منجر به افزایش محدودی در تعداد لایه‌های گرافنی و کاهش در عیوب ساختاری آن‌ها می‌شود. هم‌چنین در بررسی تاثیر طول موج لیزر تهییج رامان بر شدت و مکان باندهای مشاهده شده در طیف رامان این نمونه‌ها، با استفاده از رامان با دو طول موج لیزرnm  633 وnm  785 افزایش در شدت پراکندگی باندهای مرتبه اول رامان، مانند باندهای d و g و کاهش در شدت پراکندگی مرتبه دوم، مانند باندهای 2d و d مشاهده شد.

Graphene nanosheets film by plasma electrolysis deposition

In this research, cathodic plasma electrolysis, as a novel surface coating process, was studied for formation of graphene nanosheets coating on nickel surface. In this process, the plasma is formed around the cathode by application of high voltage between two electrodes with different surface area and graphene nanosheet produced from electrolyte contain ethanol as carbon precursor and deposited on substrate by formation of plasma at atmosphere pressure in one step and short time. The quality of coating is studied by using Raman spectroscopy and scanning electron microscopy. The intensity and the position of Raman spectrum bands confirm formation of turbostratic graphene nanosheets with maximum 10 layers on surface. An increase of process time cause to a slightly increase in thickness at graphene layers and a reduction at structural defects of layers. The effect of laser wavelengths on Raman spectrum by using 633 and 785 nm laser were shown an increase at firs order scattering, D and G and a reduction at second order scattering, 2D and D'' bands intensity.