酸化グラフェン還元過程における化学結合状態のリアルタイム光電子分光解析

Real-time photoelectron spectroscopic analysis of chemical bonding states in reduction processes of graphene oxides

渡辺 大輝*; 小川 修一*; 山口 尚登*; 穂積 英彬*; 江田 剛輝*; Mattevi, C.*; 吉越 章隆 ; 石塚 眞治*; 寺岡 有殿; 山田 貴壽*; Chhowalla, M.*; 高桑 雄二*

Watanabe, Daiki*; Ogawa, Shuichi*; Yamaguchi, Hisato*; Hozumi, Hideaki*; Eda, Goki*; Mattevi, C.*; Yoshigoe, Akitaka; Ishizuka, Shinji*; Teraoka, Yuden; Yamada, Takatoshi*; Chhowalla, M.*; Takakuwa, Yuji*

グラフェンの透明電極応用として、還元された酸化グラフェン(rGO)の利用が検討されている。GOを加熱することにより、水酸基などがGOから脱離し、抵抗率や透過率が回復する。しかし、rGOはその他の形成方法で作成されたグラフェンと比較して電気抵抗率が低いことが問題となっている。これはGOに吸着している官能基が完全に脱離していないためと考えられるが、還元過程における酸化物の挙動については明らかになっていない。そこで、本研究では放射光光電子分光法により真空加熱によるrGO作製過程をリアルタイム観察し、電子状態と化学結合状態の変化を調べることで、ヒドラジン(HN)処理の有無によるGOの還元過程について検討した。C1s光電子スペクトルから、HN処理したGOはsp成分,アモルファス成分,欠陥成分並びに酸化物が著しく減少していることがわかった。NN処理を行うことによって官能基は室温でもHOとしてGOより脱離するためと考えられる。

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