El grafito es uno de los alótropos de carbono en el que todos los átomos de carbono están hibridados con SP2. Es una estructura de varias capas donde cada capa está interactuando con otras capas por interacciones débiles de van der Waals (ver las figuras 1 y 2 a continuación). Dado que cada capa puede deslizarse a través de otras capas fácilmente, esto hace que el grafito sea suave.
Figura 1: estructura cristalina del grafito
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Figura 2: Estructura de grafeno y grafito.
Una monocapa de grafito es el grafeno (ver figura 2), una molécula plana donde cada átomo de carbono está interactuando con otros átomos de carbono mediante fuertes enlaces covalentes. La presencia de conjugación en el plano lo hace altamente conductor. El grafeno no solo posee una excelente conductividad eléctrica y térmica, sino también buenas propiedades mecánicas. El material se consideró tan importante que Andre Geim y Konstantin Novoselov compartieron el premio Nobel de física de 2010. La cita Nobel decía “para experimentos innovadores con respecto al material de dos dimensiones grafeno”
Preparación de grafeno
El grafeno se puede preparar por muchos métodos. Pero los métodos más utilizados son el método de la cinta Scotch y el método de Hummer. Aquí están los detalles.
Método de cinta escocesa:
Tome capas de grafito y cáscara con una cinta adhesiva y continúe haciendo esto hasta obtener una sola capa. La capa individual obtenida es grafeno, que debe caracterizarse más.
Método Hummers:
Principio: oxidar el grafito para obtener óxido de grafito, sonicar para separar las capas apiladas para obtener óxido de grafeno que al reducirlo dará grafeno.
Caracterización del grafeno : es necesario demostrar que el grafeno preparado mediante las técnicas anteriores es un grafeno, una monocapa de carbono. Se puede hacer mediante técnicas como la espectroscopía Raman, TEM, etc.
Figura: espectros Raman de grafeno con diferentes capas
Información Adicional
Referencias
AC Ferrari et al., Physical Review Letters, 97, 187401 (2006)
https://www.nobelprize.org
Fuente de la imagen: Google Images
