سنتز نانوگرافن به روش لایه سازی بین مولکولی

در دهه های اخیر، گرافن به علت خواص فوق العاده نظیر رسانش الکتریکی و گرمایی، چگالی بالا، رسانندگی اپتیکی و خواص مکانیکی مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. به طور کلی، روش های متعدد و در عین حال پیچیده ای برای سنتز گرافن تاکنون معرفی شده است. درمیان این روش ها، سنتز ساختارهای کربنی با روش قالب سازی مولکولی می تواند امکان کنترل مورفولوژی و ساختار لایه های کربنی را فراهم کند. در این فرایند از یک الگوی مولکولی برای ایجاد و تکرار ساختاری دلخواه از اتم های کربن در مقیاس نانو استفاده می شود و نانولوله های کربنی، نانو الیاف و کربن های متخلخل بر اساس الگو شکل می گیرند. در این پژوهش، نخست گرافن به روش شیمیایی با استفاده از قالب سازی مولکولی با استفاده از پیش ماده های کربن دار مانند ساکارز یا قیر نفتی سولفونه شده و اسید بوریک سنتز شد. شناسایی نانو گرافن سنتز شده با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) به همراه طیف سنجی پراکنده انرژی پرتو ایکس (EDX) انجام شد. به منظور انجام دقیق تر آنالیزها ، مقادیر جرمی قیر، اسید بوریک و اسید سولفوریک به عنوان مهم ترین پارامترهای اثرگذار در سنتز نانو گرافن با استفاده از نرم افزار مینی تب بهینه شدند. به طور کلی می توان بیان کرد که نتایج این بررسی نشان داد که این روش در دما و اتمسفر محیط انجام پذیر است. به طوری که با داشتن مواد اولیه مناسب و در دسترس انجام این سنتز ارزان قیمت، سریع است و منجر به دستیابی به محصولی با کیفیت بالاو راندمان بالا می شود.