Hydrogenovaný grafen

Grafen je zajímavý, nový a poměrně důležitý alotrop uhlíku. Jedno z jeho možných využití je v oblasti polovodičové techniky, kde by mohl sloužit jako nástupce křemíku. Pro tyto účely se studují jeho modifikace, které silně ovlivňují polovodivé vlastnosti.

Grafen je vlastně jedna vrstva oddělená z grafitu, je tedy tvořen sítí atomů uhlíku, které mají hydridizaci sp2, jinak řečeno, vytvářejí tři vazby σ a jednu π. Vědci z korejského Center for Multidimensional Carbon Materials testovali možnosti hydrogenace grafenu pomocí Birchovy redukce, která se provádí roztokem lithia v kapalném amoniaku. Studovali hydrogenaci jednovrstvého i vícevrstvého grafenu. Hydrogenací dojde k přechodu sp2 uhlíku na sp3.

Mechanismus Birchovy redukce

Mechanismus Birchovy redukce

Bylo zjištěno, že hydrogenace monovrstvy probíhá rychle, ale reaktanty dokáží i prostupovat vrstvami a hydrogenovat i vnitřní vrstvy. Důležitá je dostupnost okrajů vrstev, jinak reakce neprobíhá, to bylo testováno na grafenu, který měl okraje vrstev pokryté kovovým zlatem. Bylo také zjištěno, že hydrogenací grafenu dochází k podstatným změnám jeho optických a elektrických vlastností.

Odkazy

  1. Adding Hydrogen to Graphene

Napsat komentář