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

Mai Thị Phượng và CS. Tập 132, Số 2A, 2023 28 3.2 Cấu trúc graphen Thay đổi cấu trúc của graphit và graphen đã được khảo sát bằng quang phổ Raman. Phổ Raman cho thấy sự xuất hiện của các đỉnh đặc trưng của cấu trúc graphen bao gồm đỉnh G, đỉnh 2D và đỉnh D xung quanh các dải số sóng lần lượt là 1581 cm-1, 2702 cm-1, 1343 cm-1 được gán cho cấu trúc than chì, cấu trúc lai hóa sp2 của graphen và các khiểm khuyết hoặc sự hiện diện của tạp chất, các bon vô định hình trong cấu trúc graphen [24, 25]. Hình 3 cho thấy rằng đỉnh 2D ở số sóng 2702 cm-1 thay đổi từ bất đối xứng sang đối xứng trong thời gian ngắn siêu âm, điều này chứng minh hiệu quả của quá trình bóc tách graphit trong pha lỏng bằng thiết bị rung siêu âm công suất cao. Hình 3. Phổ Raman của graphit với thời gian rung siêu âm khác nhau Ngoài ra, phổ Raman cho thấy cấu trúc của graphit sau khi rung bị thay đổi và sự gia tăng đáng kể về cường độ đỉnh D với việc tăng thời gian siêu âm. Với graphit ban đầu, cường độ đỉnh D nhỏ, tỷ lệ cường độ ID/IG tính được là 0,1043. Với thời gian siêu âm khác nhau từ 1 đến 5 giờ tỉ lệ cường độ ID/IG tương ứng lần lượt là 0,3062, 0,4003, 0,6365, 0,7094, 0,8433. Điều này chứng minh rằng thời gian của quá trình siêu âm sử dụng thiết bị rung siêu âm công suất cao đã có tác động lên cấu trúc vảy graphen. Vì vậy, sự gia tăng rung siêu âm dẫn đến cải thiện sự phân tán và tách lớp graphen, đồng thời nó cũng tạo ra các khuyết tật bổ sung trong vật liệu. 3.3 Phân tích khả năng phân tán và độ ổn định Sau khi siêu âm từ 1 đến 5 giờ, hỗn hợp graphen phân tán trong nước cất được đo để

đánh giá sự phân bố theo kích thước cũng như khả năng phân tán ổn định. Hình 4 cho thấy sự phân bố kích thước của vật liệu với thời gian siêu âm khác nhau (Gr1, Gr2, Gr3, Gr4 và Gr5, tương ứng với 1-5 giờ). Kết quả cho thấy sự thay đổi trong thời gian siêu âm có tác động đến kích thước vảy của vật liệu graphen, kích thước của vảy graphen nhỏ hơn và toàn bộ chiều rộng tối đa một nửa (FWHM) dần dần thu hẹp khi thời gian siêu âm tăng lên. Sự phân bố kích thước