CHẾ TẠO VẬT LIỆU GRAPHEN ÍT LỚP TỪ GRAPHIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM MẬT ĐỘ CÔNG SUẤT LỚN

Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Kỹ thuật và Công nghệ; pISSN 2588-1175 | eISSN 2615-9732 Tập 132, Số 2A, 2023, Tr. 23–33; DOI: 10.26459/hueunijtt.v132i2A.7253 * Liên hệ: thangbh@ims.vast.ac.vn Ngày nhận bài: 18–07–2023; Ngày nhận đăng: 10–08–2023 CHẾ TẠO VẬT LIỆU GRAPHEN ÍT LỚP TỪ GRAPHIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM MẬT ĐỘ CÔNG SUẤT LỚN Mai Thị Phượng1, Trần Văn Hậu1, Nguyễn Hải Yến1, Nguyễn Việt Dũng1, Nguyễn Thị Ngọc Tú1, Đoàn Đình Phương1, Phạm Văn Trình1, Phan Ngọc Minh2, Bùi Hùng Thắng1* 1 Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 18 Hoàng Quốc Việt, Phường Nghĩa Đô, Quận Cầu Giấy, Hà Nội 2 Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 18 Hoàng Quốc Việt, Phường Nghĩa Đô, Quận Cầu Giấy, Hà Nội Tóm tắt. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày những kết quả đạt được trong việc sử dụng kỹ thuật siêu âm mật độ công suất lớn để chế tạo vật liệu graphen ít lớp từ nguồn nguyên liệu graphit. Thiết bị rung siêu âm với mật độ công suất 2 kW/lít được sử dụng để bóc tách vật liệu graphit công nghiệp (từ mỏ Văn Yên - Yên Bái) thành vật liệu graphen trong môi trường nước cất có sự hỗ trợ chất hoạt động bề mặt Tween 80 với thời gian siêu âm từ 1 đến 5 giờ. Các phép đo FE-SEM, HR-TEM, Raman và ZetaSizer đã cho thấy sóng siêu âm mật độ công suất lớn mang lại hiệu quả cao trong việc phá vỡ lực liên kết Van der Waals giữa các lớp graphit để tách lớp tạo thành graphen với độ dày khoảng 3 nm, kích thước vảy phân bố chủ yếu khoảng 88-235 nm sau 5 giờ siêu âm. Những kết quả này cho thấy phương pháp

tách lớp trong chất lỏng bằng siêu âm mật độ công suất lớn là một phương pháp hiệu quả, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí để thu được vật liệu graphen chất lượng cao và ít khiếm khuyết. Keywords: graphen, graphit, rung siêu âm, mật độ công suất lớn. Fabrication of low-layer graphene materials from graphite using high power density ultrasonication technique Mai Thi Phuong1, Tran Van Hau1, Nguyen Hai Yen1, Nguyen Viet Dung1, Nguyen Thi Ngoc Tu1, Doan Dinh Phuong1, Pham Van Trinh1, Phan Ngoc Minh2, Bui Hung Thang1* 1 Institute of Materials Science, Vietnam Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet Street, Nghia Do Ward, Cau Giay District, Hanoi, Vietnam 2 Graduate University of Science and Technology, Vietnam Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet Street, Nghia Do Ward, Cau Giay District, Hanoi, Vietnam