Příprava a charakterizace hybridních materiálů na grafenové bázi

Abstract

Grafen v kombinaci s komplexy kovů by mohl poskytnout nové přísutpy v hybridních materiálech založených na grafenové bázi a v oblasti molekulárního magnetismu. Obě témata jsou velmi diskutovaná jako taková, nicméně, výzkumu vedoucího k možnosti jejich míchání není mnoho. Vzorky byly připraveny sonikací grafitu v kapalné fázi, což vedlo k exfoliaci grafenu. Následně byly nadeponovány pomocí modiikované Lagmuirovy– Schaeferovy depoziční metody různé komplexy kovů na substrát pokrytý grafenem. Klíčovým krokem bylo určení vlastností takto připraveného materiálu. Proto byly následně vlastnosti takového hybridního materiálu charakterizovány pomocí vysokofrekvenční elektronové paramagnetické rezonance (angl. HFEPR), rastrovacího elektronového mikroskopu, (angl. SEM), Ramanovou spektroskopií a čtyř bodovou metodou měření odporu. V této práci jsme potvrdili naši presumpci, že je možné vytvořit hybridní materiál smícháním exfoliovaného grafenu s molekulárními magnety pro získání nových magnetických a elektronických vlastností, které by mohly být využity v další generaci detektorů a elektroniky.

Graphene with metal complexes could provide novel approaches in graphene-based hybrid materials and molecular magnetism. Both topics are highly innovative as such, however, there is a little research into possibilities of mixing them. Samples were prepared by a liquid-phase sonication of graphite which resulted in the exfoliation of graphene. Subsequently, various metal complexes were deposited onto a graphene-covered substrate by modiied Langmuir–Schaefer method. An essential step was to determine the material’s properties. Consequently, properties of new hybrid materials were characterised by high frequency electron paramagnetic resonance (HFEPR), scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy and four-point probe resistance measurements. Herein, the results conirmed our presumption that it is possible to mix exfoliated graphene with potential molecular magnets in order to gain novel magnetic and electronic properties which could be possibly utilised in the next generation of detectors and electronics.