Ứng dụng hóa tính toán trong khảo sát tương tác hóa học của graphene với oxi phản ứng tách cacbon monoxit

Nghiên cứu tương tác hóa học graphene-oxi qua ứng dụng hóa tính toán. Phản ứng tách cacbon monoxit, mở ra tiềm năng ứng dụng vật liệu mới.

• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng hóa tính toán khảo sát tương tác hóa học Graphene và Oxi: Phản ứng tách Cacbon Monoxit
• Loại tài liệu: nghiên cứu

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Tương Tác Hóa Học Graphene Oxi

Graphene, một dạng thù hình của cacbon với cấu trúc hai chiều, sở hữu những đặc tính vượt trội như độ bền cơ học cao, khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Tuy nhiên, tính trơ hóa học của graphene nguyên chất hạn chế ứng dụng của nó trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong xúc tác. Việc đưa các nguyên tử oxi vào cấu trúc graphene, tạo thành graphene oxide, là một phương pháp hiệu quả để cải thiện tính phản ứng của vật liệu này. Nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng tính toán DFT để mô phỏng và khảo sát chi tiết tương tác hóa học giữa graphene và oxi, từ đó hiểu rõ hơn về cơ chế phản ứng tách CO trên bề mặt vật liệu. Các tính toán này cung cấp thông tin quan trọng về năng lượng liên kết, cấu trúc điện tử, và các trạng thái chuyển tiếp của phản ứng.

1.1. Giới thiệu về Graphene và Ứng Dụng Tiềm Năng

Graphene là một vật liệu hai chiều cấu tạo từ một lớp nguyên tử cacbon liên kết với nhau theo cấu trúc tổ ong. Nó có độ bền cao, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng graphene làm chất xúc tác cho phản ứng tách CO.

1.2. Vai trò của Oxi trong Tăng Cường Hoạt Tính Graphene

Oxi đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hoạt tính xúc tác của graphene. Việc đưa các nhóm chức chứa oxi vào cấu trúc graphene tạo ra các trung tâm hoạt động, giúp tăng cường khả năng hấp phụ và phản ứng của các phân tử trên bề mặt vật liệu. Nghiên cứu này sẽ làm rõ hơn cơ chế tương tác hóa học giữa graphene và oxi.

II. Thách Thức Phản Ứng Tách CO Hiệu Quả Trên Graphene

Phản ứng tách cacbon monoxit (CO) là một quá trình quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, từ xử lý khí thải đến sản xuất năng lượng. Tuy nhiên, việc xúc tác hiệu quả phản ứng này vẫn còn nhiều thách thức. Graphene, với tiềm năng lớn trong lĩnh vực xúc tác, được nghiên cứu rộng rãi để giải quyết vấn đề này. Tuy nhiên, việc kích hoạt graphene để tăng cường khả năng hấp phụ CO và oxi hóa nó thành CO2 đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về tương tác hóa học giữa các chất này trên bề mặt graphene. Các nghiên cứu sử dụng hóa tính toán đóng vai trò then chốt trong việc làm sáng tỏ các cơ chế phản ứng và tối ưu hóa vật liệu xúc tác.

2.1. Vấn Đề Ô Nhiễm CO và Nhu Cầu Xúc Tác Hiệu Quả

Khí thải CO gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Do đó, việc phát triển các chất xúc tác hiệu quả để tách CO là vô cùng cần thiết. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng graphene làm chất xúc tác tiềm năng, nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm CO.

2.2. Hạn Chế của Graphene Nguyên Chất và Giải Pháp Oxi Hóa

Graphene nguyên chất có tính trơ hóa học, gây khó khăn cho việc hấp phụ và phản ứng của các phân tử trên bề mặt. Oxi hóa graphene là một giải pháp hiệu quả để tăng cường hoạt tính xúc tác, tạo ra các vị trí phản ứng và cải thiện khả năng liên kết với các chất phản ứng.

2.3. Cơ chế phản ứng tách CO trên bề mặt graphene

Quá trình tách CO trên bề mặt graphene là một phản ứng hóa học phức tạp bao gồm nhiều bước, bao gồm hấp phụ CO và Oxi, hoạt hóa liên kết, và hình thành sản phẩm CO2. Nghiên cứu này sử dụng tính toán DFT để mô phỏng chi tiết cơ chế phản ứng, cung cấp thông tin về năng lượng hoạt hóa và các trạng thái chuyển tiếp.

III. Phương Pháp Tính Toán DFT Khảo Sát Tương Tác Graphene Oxi

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp tính toán DFT (Density Functional Theory) để mô phỏng và phân tích chi tiết tương tác hóa học giữa graphene và oxi. DFT là một phương pháp hóa tính toán mạnh mẽ, cho phép tính toán chính xác năng lượng, cấu trúc điện tử và các tính chất khác của hệ vật liệu. Các tính toán được thực hiện với các hàm năng lượng trao đổi tương quan phù hợp và bộ cơ sở đầy đủ để đảm bảo độ chính xác của kết quả. Mục tiêu là xác định cấu trúc ổn định của graphene oxide, năng lượng liên kết graphene oxi, và các trạng thái chuyển tiếp trong phản ứng tách CO. Dữ liệu thu được từ tính toán DFT sẽ cung cấp cơ sở lý thuyết vững chắc cho việc thiết kế và tối ưu hóa vật liệu xúc tác dựa trên graphene.

3.1. Lựa Chọn Hàm Năng Lượng và Bộ Cơ Sở Phù Hợp

Việc lựa chọn hàm năng lượng trao đổi tương quan và bộ cơ sở phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác của tính toán DFT. Nghiên cứu này sử dụng hàm năng lượng và bộ cơ sở đã được kiểm chứng trong các nghiên cứu tương tự về graphene và graphene oxide.

3.2. Mô Phỏng Sự Hấp Phụ Oxi trên Bề Mặt Graphene

Các tính toán được thực hiện để mô phỏng sự hấp phụ của các nguyên tử oxi và phân tử O2 trên bề mặt graphene. Năng lượng hấp phụ, cấu trúc và điện tích của các nguyên tử oxi sau khi hấp phụ được phân tích để hiểu rõ hơn về tương tác.

3.3. Phân tích năng lượng liên kết graphene oxi

Năng lượng liên kết giữa graphene và oxi là một thông số quan trọng để đánh giá độ bền của graphene oxide. Nghiên cứu này sử dụng phương pháp tính toán DFT để xác định năng lượng liên kết và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền này.

IV. Kết Quả Ảnh Hưởng Oxi Hóa Tới Hoạt Tính Tách CO Graphene

Kết quả tính toán cho thấy rằng việc oxi hóa graphene có ảnh hưởng đáng kể đến hoạt tính xúc tác của vật liệu trong phản ứng tách CO. Các nhóm chức chứa oxi trên bề mặt graphene oxide tạo ra các trung tâm hoạt động, giúp tăng cường khả năng hấp phụ CO và oxi. Phân tích cấu trúc điện tử cho thấy sự thay đổi trong mật độ điện tử trên graphene oxide, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình oxi hóa CO thành CO2. Năng lượng hoạt hóa của phản ứng tách CO trên graphene oxide được tính toán và so sánh với graphene nguyên chất, cho thấy sự giảm đáng kể, chứng tỏ hiệu quả xúc tác cao hơn. "—— ahh _V— Trưng USD sec sec BT nnn — (doublet) emt m. 4+ — cl————————————-- 7H 2S “774 Pao et MR emg Espinal es Rodrigue i Kamas, Vũ rnp TS ` DYNG'" (trích dẫn từ tài liệu gốc, cần được xác minh tính chính xác).

4.1. Trung Tâm Hoạt Động Tạo Ra Bởi Nhóm Chức Oxi

Các nhóm chức chứa oxi như hydroxyl (-OH), epoxy (-O-), và carbonyl (=O) tạo ra các trung tâm hoạt động trên bề mặt graphene oxide. Các trung tâm này đóng vai trò quan trọng trong việc hấp phụ và kích hoạt các phân tử CO và oxi.

4.2. Thay Đổi Cấu Trúc Điện Tử và Ảnh Hưởng Đến Phản Ứng

Việc oxi hóa graphene làm thay đổi cấu trúc điện tử của vật liệu, tạo ra các trạng thái điện tử mới gần mức Fermi. Sự thay đổi này tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi điện tử giữa graphene và các phân tử phản ứng, tăng cường hoạt tính xúc tác.

4.3. Cơ chế phản ứng tách CO

Kết quả tính toán cho thấy rằng cơ chế phản ứng tách CO trên bề mặt graphene oxide tuân theo cơ chế Langmuir-Hinshelwood, trong đó cả CO và oxi đều được hấp phụ trên bề mặt vật liệu trước khi phản ứng xảy ra.

V. Ứng Dụng Graphene Oxide Cho Xúc Tác Tách CO Hiệu Quả

Nghiên cứu này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi của graphene oxide trong lĩnh vực xúc tác, đặc biệt là trong phản ứng tách CO. Với hoạt tính xúc tác cao hơn so với graphene nguyên chất, graphene oxide có thể được sử dụng để phát triển các hệ thống xúc tác hiệu quả cho việc xử lý khí thải, sản xuất năng lượng sạch, và nhiều ứng dụng khác. Việc điều chỉnh cấu trúc và tính chất của graphene oxide, ví dụ như bằng cách thay đổi hàm lượng oxi hoặc bằng cách modified graphene với các nguyên tố khác, có thể giúp tối ưu hóa hoạt tính xúc tác cho các phản ứng cụ thể. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc phát triển các phương pháp điều chế graphene oxide hiệu quả và bền vững, cũng như thử nghiệm hoạt tính xúc tác của vật liệu trong điều kiện thực tế.

5.1. Tiềm Năng Ứng Dụng Trong Xử Lý Khí Thải Công Nghiệp

Graphene oxide có thể được sử dụng để xử lý khí thải công nghiệp, loại bỏ khí CO độc hại và các chất ô nhiễm khác. Việc sử dụng graphene oxide có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và bảo vệ sức khỏe con người.

5.2. Phát Triển Vật Liệu Xúc Tác Hiệu Quả và Bền Vững

Nghiên cứu này góp phần vào việc phát triển các vật liệu xúc tác hiệu quả và bền vững dựa trên graphene oxide. Việc sử dụng vật liệu xúc tác bền vững giúp giảm thiểu chi phí và tác động tiêu cực đến môi trường.

5.3. Modified Graphene cho hiệu quả xúc tác cao hơn

Nghiên cứu cũng mở ra hướng đi mới trong việc phát triển vật liệu xúc tác bằng cách modified graphene với các nguyên tố khác để tăng cường hoạt tính và độ ổn định của vật liệu.

VI. Kết Luận Tương Lai Nghiên Cứu Graphene Trong Xúc Tác CO

Nghiên cứu sử dụng hóa tính toán về tương tác hóa học giữa graphene và oxi đã cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cơ chế phản ứng tách CO trên bề mặt vật liệu. Kết quả cho thấy graphene oxide có tiềm năng lớn trong vai trò là chất xúc tác hiệu quả cho phản ứng này. Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc khám phá các phương pháp điều chế graphene oxide với cấu trúc và tính chất được kiểm soát, cũng như nghiên cứu các modified graphene để tối ưu hóa hoạt tính xúc tác. Sự kết hợp giữa tính toán DFT và thực nghiệm sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các vật liệu xúc tác graphene tiên tiến, góp phần giải quyết các vấn đề môi trường và năng lượng.

6.1. Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Graphene Oxide Tối Ưu

Hướng nghiên cứu nên tập trung vào việc điều chế graphene oxide với cấu trúc và tính chất được kiểm soát, ví dụ như bằng cách điều chỉnh hàm lượng oxi và kích thước của các vùng oxi hóa. Việc kiểm soát cấu trúc và tính chất của graphene oxide sẽ giúp tối ưu hóa hoạt tính xúc tác.

6.2. Khám Phá Các Vật Liệu Modified Graphene Tiềm Năng

Các nghiên cứu nên tập trung vào việc khám phá các vật liệu modified graphene với các nguyên tố khác, ví dụ như nitơ, lưu huỳnh, hoặc các kim loại chuyển tiếp. Việc modified graphene có thể giúp tăng cường hoạt tính xúc tác và độ bền của vật liệu.

6.3. Kết hợp Tính Toán DFT và Thực Nghiệm

Sự kết hợp giữa tính toán DFT và thực nghiệm là rất quan trọng để xác minh kết quả tính toán và hiểu rõ hơn về cơ chế phản ứng. Các kết quả tính toán có thể giúp định hướng các thí nghiệm thực nghiệm và ngược lại, các kết quả thực nghiệm có thể giúp cải thiện độ chính xác của tính toán.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của để Graphene la mot vat liệu mới đã được tập trung nghiễn cứu trên thể giới tử năm 2004 |1}, Một cân trở lớn khi đưa graphene vảo ứng dụng chế tạo các thiết bị ủn tự đến từ chính những đặc biệt trong tỉnh chất của loại vật liệu này. Cụ thể như sau: Di din diện cua graphene rất lớn, lì do li vi bandgap (năng lượng vùng: i ciphewe thuin tay. don lop là bằng 0.

Tuy nhiên, để có ứng dụng trong các thiết bị điện tứ, yêu cầu đặt ra là vất liệu cần cỏ tỉnh bản dẫn. tực lá bandyap n vá có thể điều chinh được: “Các công trình thực nghigm cho thay. một trong những cách hữu hiệu để mơ. tùng bandgap cua geaphene là dựa trên hiệu ứng lượng tư hạn chế không gian (quantum confinement), tức là gia công trên các lắm graphene đơn lớp.

2 kích thước lớn thành các đái graphene 1D. kích thước nano (graphene nanoribbon GNR) hay bảo món (etehine) tắm grapheae đến một kích thước hữu hạn (Finite sized graphene cluster) [3-4] Cũng xuất phát từ. ý tưởng "khảe”, bào mòn graphene, mot phương pháp, thay thể khác đã dược tiến hành thứ nghiệm - phương pháp oxi hoa bing oxi Phương pháp nây dã được mô tả trong nghiên cứu của Arnithasan và cộng sự vào năm 30104| heo cách nay. graphene sẽ được øxi hỏa trong diễu kiện khắc nghiệt.

tạo thành cóc nhôm chức chữa oxi trên nến cầu trúc g/apheni Trong điều kiện này. sẽ cô sự (no thành các tiểu phân ở thể khi như CO và CO›. Cơ chế quá trình khứ vì nhiệt từng được Tao vã công sự nghiên cứu năm 2011 [5], Do 46, quy trình nảy còn được gọt la sự khí hóa graphene (gasification), Như vậy, một phẩn các nguyễn tư. vachon, đặc biệt là các nguyễn tử ở biên, đã tách hân khỏi cấu trúc graphene bạn đầu Vệ nếu quả trình này được kiểm soái tốt, có thể thủ được các “mảnh” wnphene đơn lớp.

cỏ kích thước xúc định và giá thành tổng hợp là ơ đu, [rong công trình công bổ năm 2011. losac và các đồng tức gia đã nghiễn cửu và kết luật về tắc dụng “bảo mỏn” của oxi đối với graphene [6]. Amirhasan và cộng. Trang x Su efing dina ra những kết luận vẽ khả nâng mơ rộng bandgap của graphene bằng sich xứ lý vối vi Dé lam được diu dò - mớ rộng bandgap của graphene.

én cạnh thực nghiệ vẫn cả những hiểu biết thật cụ thể và tường tận cơ chỉ là phan ting oxi hoa graphene, Tay nhiên, trang các công trình đã công bỏ tữ trước chú đến này li thường tập trung vao cấu trúc điền tứ. tỉnh cÍ L vật lý và các phương pháp biển. tịnh để sô thế ia Muy những ứng dụng bu năng của graphene. rang khi đồ, những lu ii về bạn chất hôa học cua graphene ndi chung, vé_ co ban là rắt hạn vhệ.

Với mong muốn tìm hiều về kha na tưng tắc: graphene với oxi. cụ thể von i trong qua tri tach CO tir san phẩm trung gián là các hyp chit semiguinon, chúng tối thấy việc thực hiển đề tài là cần thiết. Mục iêu nghiên cứu - Nghiên civ hia hye ein graphene (rong giái đoo tách CO từ ei semiguinon, me sin phẩm bình thánh trong quá trình điều chế graphene dụng nghiên cứu Nghiên vứu các hợp chất cô liên quá dẫn quá trình điều chế graphene: cho chủng là vải tiún lắng thú xŠ câu trữ: điện tô. sbio gãp tủa cáế mổ hịah graphene với kích cỡ khác nhau trong giai đoạn tach CO.

Trong vông trình nghiền cứu này, chúng tôi tập trung vào quế trình tách phân tứ CO tử cẩu trúc graphene được mô phỏng bằng c công cụ tỉnh toán. Phương pháp nghiên cứu rong một nghiên cứu trước dây của nhỏm nghiên cửu chúng tôi. các kết qua tinh toán cũng trên dỗi tượng là graphenc cho thấy phương pháp DI cho giá trị nhiễu spin thấp hơn nhiều xo với củc tính toán dựa án phương pháp 11 hay MP2. Trong sũng trình này.

lí thuyết phiếm hảm mắt độ (DET) được sử dụng để thực hiện cúc tỉnh toán lượng tử. Tuy nhiên, sự hội tụ him sing SCF ở trạng thải spin cao có thể gập khó khăn vi band gap ting với các orbital chua điễn đây (orhital biên) cỏ thể i ol Khi hich cỡ graphene lớn, IDiễu dõ cũng thường gập khí nghiên cứu về các “Trang xi luster cua kim loại chuyển tiếp. có một sổ công cụ trong các phản mềm. như GAUSSIAN, có thể giải quyết được vấn để như thể này.

Mỏ hình hóa học má chúng tôi nghiên edu là các cấu trúc graphene với các kich thước khác nhau. Các tỉnh toản được thực hiện trên các mô hinh này nhằm khảo sát khủ năng phản ứng hỏa học của graphene trong qui trinh hip phy oxi va nước Như dã đỂ cập, gaphene cổ thể số nhiễu trạng thi sn sư bản khác nhau, tuy thuộc vào kích thước (chiêu dải và bể rộng), theo đó, khá nâng phán ứng của zranhene cũng phụ thuộc nhiễu vào kích thước và khả năng này sẽ được lâm rõ trong nhiên cửu nây của chúng tôi. Bên cạnh đỏ, nghiền cửu cũng sẽ khảo sắt ảnh hướng. đồng góp của các trạng thái kích thích của graphene đến đặc tính hóa học chung của loại vật liệu nấy.

“Trang xii CHUONG 1- TONG QUAN 1. Graphene ~ vật liệu tiềm năng của thời đại mới Cũng với giai Nobel năm 2010 cho những thì nghiệm mang tỉnh dột phá trên nên vật liệu 3D - g aphene [1]. K, Geim va K, §, Novoselov được vịnh danh vi dã mở ra một hướng nghiên cửu võ cúng tiỂm năng đối với không chỉ ngành vật lý thả rắn mũ còn chủ rắt nhiều ngành khoa học khác fy, the Nobe Pozen Physics 2010 The Nobel Prize in Physics 2010 `m. Andee Gem Konstantin Noweseov The Nobe' Pr ze r Physics 2010 Was avtarded ja nly to And-e psi vette abate sre Hình 1.

Giải Nobel Héa học năm 2010 véi công trình nghiên cứu về vật liệu ai chiễu = graphene. Ngudn hujp ve nohelprise orginobel_ prizes/physies/taureates/2010: Graphene là một trong các loại vật liệu én cachon, có cấu iric 2 chiều và đơn lớp. Mỗi tắm graphene dơn lớp la mt mang tinh thé hình tỏ ong. chứa một lượng vô số vòng sảu cạnh.

tường tự như trong tình thé than chi graphite. Cấu trúc graphene dom lip du coi như là vật liệu cơ sở, có thể hình thành nên cắc dạng cấu trúc khác như: lông bon fullerene (OD). than chi graphite (3D) hay day nano gacbon (1D) Mình 1. Các dạng khác nhau của vật liệu nễn bon.

Tromg dé, edw trắc graphene được xem là cơ sở có thể hình thành các dạng khá Ngưu: úp /8gphene mu edk sg/Contenf/graphcne Khải niệm v graphene, ciu wie mi e6 thé xem là một dơn vị cơ bản của graphile. dược dưa ra lẫn dẫu tiễn vào năm 1940. Boehm va dang sự đã tiễn hành tách được một lớp mỏng cacbon tử quả ưrình đun nông và khử hỏa graphite exiL Lúcb giở, lốp caebot đơn lớp được cho lä không bền về mặt nhiệt động với mỗi trường xung quanh. đến năm 2004, Geim vã cộng sự từ đại học Manchester đã tích thành công các lớp đơn eda graphene td các quy trình thực nghiệm của mình |1], Sự khám phá mang tính cách mạng nây đã mở ra một hướng by tiễm năng cho eae ngành khoa học khác nhau như vật lý.

họu, công nghệ sinh học và vật liệu ‘ign nay, graphene là vật liệu được đánh giá là có rất nhiễu ứng dụng năng. ví dụ như trong các lĩnh vực như quang học. vật liệu sơn phú. dựa trên các tính năng vượi trỗi của loại vất liệu nấy [7.

Graphene có độ linh động cao (300. dẫn nhiệt tốt, có thể nói là dẫn điện Wi nhất ong các loại vật liệu hiện 66, Kha nàng truyền quang tốt cũng là một đặc Alig giúp graphene có thể được ứng dụng làm các điện cực. máy phát trone lình xực quốc phòng hay rong rông nghệ v thông. úy thể hiệ chất ưu việt như thể, hiện may.

graphene vẫn còn dang dược nghiên cứu và chưa dược ứng dụng thực sự rộng rãi trong thựctẺ, vì một xử í đo nhất định mà chúng tôi sẽ trình bảy sau đây 12. i của vật liệu nỀn graphene Một can trở lớn khi đưa graphenc vào ứng dụng chế tạo các thiết bị vì điện tức ấn tử chỉnh những đặc biệt rong tỉnh chất của loại vặt iệu này Độ dẫnđiện của graphene rất lớn. li do la vi bandgap (năng lượng vũng cắm). cua geiphene th án túy, đơn lớp là bằng Ú, Ví thể, có thể nội trong các vậ liêu dẫn hiện nay thì độ dẫn của graphene được kết luận là vượt trội hơn hắn.

Tuy nhỉ dé củ thể ng dụng trong các thiết bị điện tử. yêu cẩu dật ra là vật liệu cần cỏ tính bản dẫn, tức là bandgap mơ và có thể điều chỉnh được. Si triệt tiều năng lưng văng cm của ghuphene, Trang Ì Cúc công trình thực nghigm cho thiy, mot trong nhimg cach hữu hiệu để mở rong bandgap cua graphene lá dựa trên hiệu ửng lượng tử hạn chế không gi {quantum confinement), tte là gia công trên cde tim graphene đơn lớp, 2D kích thước lớn thành các đải graphene 1D. kích thước nano (graphene nanoribbon GINR) hay bảo môn (etching) tắm graphene đến một kich thước hữu hạn (linile- sived raphene cluster) [4.

N lên cứu khả kỉ về hình thải, tỉnh chất. ác Khiểm khuyết và ứng dụng của bằng graphene nano (graphene sømeibbon). cỏ thể kế đến côn Šn cứu của Mauricio vả cộn sự 2010) trang di vắc lắc gia vỏ AE ip dn sy tiết tiêu năng lượ gap) cua graphene don lop. m2 mm Ria Hình 1 Ảnh chp các GNR (graphene nanoribbon) (a) Mồ phỏng qu tình chế tạo GNR; (bj Anh AFM của một GNR rồng 20 nhi ở khoảng 300 nm pitcl: (9 Ảnh AEM độ phân giải caocủa mỗi GNR rồng 22 nu ở 3U sim pitch; (d-g) Anh AEM của các cẩu tr CÌNR được cắt (heo các chữ tải và theo Kiểu Lử đó.

các công trinh thực nghiệm đã nghiên cứu, phát triển nhiều hưởng. khác nhau nhằm hướng tới việc chế tạo được graphene với kích cỡ xác định. Hai kỹ vu hường được sử dụng trung tông hợp vật liều nỏi chung và graphene nói riêng ngá 1a bottom-up vã top-own. Với kĩ thuật bottom-up.

đôi hỏi cần phái tổng hợp được Xật liệu graphene trên chất nền đặc biệt. các edu tric thú được. thực chất là các polyacene, rit không bên và chỉ tổn tại trong một khoảng thời gian ngắn. điều chỉnh sể: kích thước hầu như là không thể, Do đó, khi thao túc trên xraphene.

top-down được đánh giá là phương pháp hiệu quả. rong kỹ thuật top-doen, cũng cô nhiều cách tông hep dé di dén graphene dạn lớp, có kích thước liều hạn, nhưng vách hữu hiệu thường gặp nhất là xi hóa - tách lớp tir edu trie graphite (exfoliation). Graphite được khắc Bảng kim.