El crecimiento del grafeno puede producirse a temperaturas sorprendentemente bajas.
Un ejemplo es el proceso de enfriamiento de una fina película de Ni de 900°C a 725°C. El resultado fue la formación de 1,7 capas de grafeno en la superficie de la película.
El resultado fue la formación de 1,7 capas de grafeno en la superficie de la película.
Esta temperatura es significativamente inferior a las temperaturas típicas de descomposición pirolítica, que requieren más de 1000 °C.
El uso de sustratos catalizadores metálicos en el proceso de deposición química en fase vapor (CVD) ayuda a reducir la temperatura de reacción.
Esto facilita la descomposición de los precursores de carbono y la formación de grafeno.
El proceso implica la adsorción de precursores de carbono en la superficie del catalizador.
A continuación, estos precursores se descomponen en varias especies de carbono.
Estas especies de carbono sirven como bloques de construcción para el crecimiento del grafeno.
Este método es especialmente eficaz en sistemas CVD de baja presión.
Incluso presiones parciales muy bajas pueden favorecer la nucleación y el crecimiento del grafeno debido a la presencia de contaminación por petróleo y gas.
Además, el uso de precursores de carbono líquidos o sólidos como el benceno y el naftaleno puede facilitar el crecimiento a baja temperatura.
Esto se debe a su facilidad de descomposición en comparación con el metano.
Sin embargo, estos precursores también pueden adsorberse en las paredes interiores de las cámaras y tuberías del sistema.
Esto puede provocar problemas de contaminación que afecten a la fiabilidad del sistema y a la repetibilidad de la producción.
En resumen, aunque el crecimiento del grafeno requiere tradicionalmente altas temperaturas, los avances en la CVD asistida por catalizador y el uso de precursores de carbono específicos han permitido la síntesis de grafeno a temperaturas significativamente más bajas, de hasta 725 ºC. Este avance es crucial para reducir los costes energéticos.
Este avance es crucial para reducir los costes energéticos y mejorar la viabilidad de la producción de grafeno para diversas aplicaciones.
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