تجفيف الجرافين: إلى أي مدى يمكن أن يكون نظيفًا؟

لقد كانت تلوث السطح بمتبقيات البوليمر مشكلة حرجة منذ زمن طويل في استكشاف الخصائص الجوهرية للجرافين وفي استخدام الجرافين في تطبيقات فريدة في كيمياء السطح، والتكنولوجيا الحيوية، وإلكترونيات السرعة الفائقة. يعتبر بولي (ميثيل ميثاكريلات) (PMMA) جزيئًا كبيرًا يستخدم عادة في نقل الجرافين ومعالجة الأجهزة، مما يترك طبقة رقيقة من المتبقيات التي يجب تنظيفها تجريبيًا عن طريق التجفيف. هنا، نبلغ عن دراسة منهجية لتحلل PMMA على الجرافين وتأثيره على الخصائص الجوهرية للجرافين باستخدام مجهر الإلكترونات الناقلة (TEM) مع الطيفية رامان. كشفت صور TEM أن PMMA الملتصق فيزيائيًا يتقدم في خطوتين من فقدان الوزن أثناء التجفيف ولا يمكن إزالته تمامًا عند درجة حرارة حساسة للجرافين قبل التكسير. تُظهر تحليل رامان تحول أزرق ملحوظ لوضع 2D بعد التجفيف، مما يعني تعديل هيكل النطاق الناتج عن التجفيف في الجرافين مع العيوب. تُظهر الحسابات باستخدام نظرية الوظائف الكثيفة أن إعادة الهجينة المحلية للكربونات من sp(2) إلى sp(3) على عيوب الجرافين قد تحدث في الشق العشوائي لسلاسل البوليمر وتفسر التحول الأزرق لوضع رامان 2D.