Впервые изучен механизм лазерного восстановления оксида графена с использованием видимого света
Исследование проводилось учеными Томского политехнического университета совместно с зарубежными коллегами при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда и администрации Томской области.
Оксид графена — один из наиболее перспективных материалов для применения в различных сферах, от гибкой электроники до передовых нанотехнологий. Ключевым методом использования потенциала материала является его лазерное восстановление. При этом точные механизмы — фототермические и фотохимические эффекты — остаются не до конца изученными. В настоящий момент в научной литературе описаны процессы, происходящие в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне.
Ученые научной группы TERS-Team Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ получили уникальный набор данных, описывающий, что происходит с оксидом графена под видимым лазерным облучением от 400 до 800 нанометров, при воздействии фотонов разных длин волн, которые имеют разную энергию. Для этого пришлось решить непростую задачу измерения температуры в процессе лазерной обработки в малой области, что было сделано с помощью термометрии методом комбинационного рассеяния света. Это позволило отследить в динамике процесс изменений, происходящих с материалом.
В ходе экспериментов политехники нанесли оксид графена на стеклянную подложку, после чего подвергли его лазерно-индуцированному восстановлению путем изменения длины волны лазера от видимого до ближнего инфракрасного диапазонов спектра. Наблюдая процесс в динамике, ученые обнаружили доминирующую роль фотохимического механизма под влиянием видимого света, который характеризуется отделением гидроксильных групп.
«Процесс восстановления оксида графена обусловлен отщеплением функциональных групп. При обработке инфракрасным излучением, которое является низкоэнергетическим, фотон не может «самостоятельно» запустить химическую реакцию — это происходит через нагрев оксида графена инфракрасным светом. В ультрафиолетовом спектре фотон имеет достаточную энергию, чтобы напрямую разрушать связи. Мы же исследовали видимый диапазон и обнаружили, что под воздействием видимого света в динамике падает интенсивность люминесценции, что является признаком удаления функциональных групп и сопровождается изменением потенциала поверхности материала и других свойств. Анализируя такое поведение и используя методы, позволяющие измерять температуру с высоким пространственным разрешением, мы показали, что можно оксид графена восстанавливать в том числе фотохимически», — комментирует профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Евгения Шеремет.
Ученые подчеркивают, что фотохимическое отщепление кислородсодержащих групп ниже пороговой температуры восстановления является решающим фактором в восстановлении оксида графена. Это приводит к особым характеристикам, которые нельзя воспроизвести только путем нагревания. В частности, использование видимого света позволяет разрабатывать микроструктуры из оксида графена, восстановленные лазером, которые необходимы для большинства применений.
«Полученные фундаментальные результаты в перспективе позволят создавать платформы для материалов следующего поколения, совместимых с промышленными масштабами. Кроме того, возможность восстановления оксида графена под воздействием видимого света открывает путь для использования более доступной и распространенной оптики по сравнению с аналогичным процессом в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах», — подчеркивает Евгения Шеремет.
16:02, 23 Декабря 24
 В Оренбургской области огнеборцы МЧС России тушат пожар на буровой установке
дальше..
|
 |
15:44, 23 Декабря 24
В системе стандартов серии ISO 55000 прошло масштабное обновление в 2024 году
дальше..
|
|
14:49, 23 Декабря 24
 Завод энергоутилизации отходов в Подмосковье выдал в сеть первые «зеленые» мегаватты
дальше..
|
|
14:44, 23 Декабря 24
 «Россети» направят 3,4 млрд рублей на реконструкцию ЛЭП 220 кВ «Красноуфимская – Продольная»
дальше..
|
|
14:41, 23 Декабря 24
 «Росатом» приступил к ключевой монтажной операции 2024 года на исследовательском реакторе МБИР
дальше..
|
|
14:35, 23 Декабря 24
 РусГидро выплатило 506,1 млн рублей купонного дохода по биржевым облигациям
дальше..
|
|
14:28, 23 Декабря 24
 Лазерная модификация материала улучшает теплообмен в 4 раза
дальше..
|
|
14:27, 23 Декабря 24
 «Транснефть – Балтика» заменила магистральный насос на станции «Правдино» в Ярославской области
дальше..
|
|
14:06, 23 Декабря 24
 Череповецкий металлургический комбинат оснастил коксовую батарею дополнительным газосборником
дальше..
|
|
14:00, 23 Декабря 24
 Газотурбинная электростанция «Полярная» обеспечит энергией Ванкорский кластер месторождений
дальше..
|
|
13:44, 23 Декабря 24
 В Обнинске открылся арт-объект, посвященный 70-летию первой в мире АЭС
дальше..
|
|
13:40, 23 Декабря 24
 Горнорудный дивизион «Росатома» совершенствует образовательную среду в «урановой столице» России
дальше..
|
|
12:04, 23 Декабря 24
 Системный оператор увеличил степень использования пропускной способности электросети в Челябинской области
дальше..
|
|
11:59, 23 Декабря 24
 Пилотные проекты по модернизации локальной энергетики обсудили в рамках Дня Энерджинет
дальше..
|
|
11:55, 23 Декабря 24
 Ростехнадзор подтвердил соответствие строительства участка трубопроводной системы ВСТО проектным требованиям
дальше..
|
|
11:50, 23 Декабря 24
 РусГидро подарило перинатальному центру в Кабардино-Балкарии гематологический анализатор
дальше..
|
|
11:45, 23 Декабря 24
 «Россети» усилили конструкции пяти магистральных ЛЭП Поволжья
дальше..
|
|
10:42, 23 Декабря 24
 «НОВАТЭК-Челябинск» определил победителей акции «Абонент года-2024»
дальше..
|
|
10:28, 23 Декабря 24
 На развитие города-спутника Кольской АЭС направлено 217,5 млн рублей в 2024 году
дальше..
|
|
10:22, 23 Декабря 24
 «Пермэнерго» увеличивает парк резервных источников электроснабжения
дальше..
|
|
09:36, 23 Декабря 24
 В кубанской станице Варениковская подключен к сетевому газоснабжению новый детский сад
дальше..
|
|
09:16, 23 Декабря 24
 На портале «Госуслуги» в I квартале 2025 года будут доступны еще 6 услуг Минэнерго России
дальше..
|
|
09:08, 23 Декабря 24
 «Ростовэнерго» отремонтировало 62 км ЛЭП и 65 трансформаторных подстанций на западе Ростовской области
дальше..
|
|
09:06, 23 Декабря 24
 В деревне Ветошка Псковской области проложен внутрипоселковый газопровод
дальше..
|
|
09:04, 23 Декабря 24
 «Калмэнерго» привело в нормативное состояние 19 КТП в Малодербетовском районе Калмыкии
дальше..
|
|
09:00, 23 Декабря 24
 В столице Кабардино-Балкарии подключена к сетевому газу новая поликлиника
дальше..
|
|
08:56, 23 Декабря 24
 Число заявок на техприсоединение к электросетям Сахалинэнерго выросло на 13% в 2024 году
дальше..
|
|
08:52, 23 Декабря 24
 В Сурском районе Ульяновской области газифицированы два села
дальше..
|
|
08:49, 23 Декабря 24
 «Транснефть - Западная Сибирь» заменила оборудование на Рыбинской ЛПДС
дальше..
|
|
07:56, 23 Декабря 24
 В Вологодской области построены сети для догазификации деревни Родионцево
дальше..
|
|
07:48, 23 Декабря 24
 «Атомфлот» оценивает востребованность арктических проектов
дальше..
|
|
07:44, 23 Декабря 24
 Вечный огонь в хуторе Новоукраинском Краснодарского края переведен на постоянное горение
дальше..
|
|
07:41, 23 Декабря 24
 Число научных работников в организациях «Росатома» к 2030 году увеличится более чем в 2,5 раза
дальше..
|
|
07:23, 23 Декабря 24
 В Республике Коми созданы технические условия для газификации поселка Набережный
дальше..
|
|
07:20, 23 Декабря 24
 Финансирование от «Росатома» получат 4 стартапа НИЯУ МИФИ
дальше..
|
|
07:17, 23 Декабря 24
 Мощность подстанции «Первомайская» в Дагестане выросла до 6,3 МВА
дальше..
|
|
07:03, 23 Декабря 24
 «Росатом» в 6 раз сократил время на трассировку документов при помощи ИИ-ассистента
дальше..
|
|
07:01, 23 Декабря 24
 «Росэлектроника» запустила процесс стандартизации в сфере воздухоплавания
дальше..
|
|
06:58, 23 Декабря 24
 В Собинском районе Владимирской области газифицированы две котельные для отопления социальных объектов
дальше..
|
|
06:36, 23 Декабря 24
 «Росатом» выступил партнером проведения всероссийского студенческого форума «Твой ход – 2024»
дальше..
|
|
06:34, 23 Декабря 24
 Спортшкола в Санкт-Петербурге получила 500 кВт дополнительной мощности
дальше..
|
|
06:30, 23 Декабря 24
 В Кабардино-Балкарии подготовлены к пиковым нагрузкам 72 подстанции
дальше..
|
|
06:24, 23 Декабря 24
 В закон о таможенном тарифе внесены изменения
дальше..
|
|
06:22, 23 Декабря 24
 В Новгородской области построен газопровод для догазификации деревни Савино
дальше..
|
|
06:20, 23 Декабря 24
 РусГидро провело новогоднюю благотворительную ярмарку
дальше..
|
|
06:15, 23 Декабря 24
 В Томске введен в эксплуатацию газопровод для догазификации микрорайона Реженка
дальше..
|
|
06:11, 23 Декабря 24
 На Живописном мосту в Москве монтируют архитектурно-художественную подсветку
дальше..
|
|
05:59, 23 Декабря 24
 «Газпром» и ЛУКОЙЛ подписали генеральное соглашение о стратегическом партнерстве на 2025–2030 годы
дальше..
|
|
05:53, 23 Декабря 24
 Рефтинская ГРЭС обновила рекорд по объемам отгрузки золы-уноса
дальше..
|
|
05:32, 23 Декабря 24
 ДРСК реконструировала в Приморье линию электропередачи 110 кВ Артёмовская ТЭЦ – Промузел
дальше..
|
|
05:30, 23 Декабря 24
 РусГидро оснастило Нерюнгринский роддом современным оборудованием для новорожденных
дальше..
|
|
05:24, 23 Декабря 24
 В «Царском Селе» после масштабной реставрации при поддержке «Газпрома» открыт Зубовский флигель Екатерининского дворца
дальше..
|
|
05:21, 23 Декабря 24
 «Россети Юг» обеспечили электроснабжение «Зимней сказки» в Астраханском кремле
дальше..
|
|
|
|
Эти данные открывают путь для изменения свойств материала без его нагревания, а с применением простой и более доступной оптики для восстановления оксида графена.
ПГУ-220 МВт на Казанской ТЭЦ-2: десятилетие проекта