A síntese do grafeno envolve vários métodos, cada um com as suas próprias vantagens e limitações.
Estes métodos são adequados para diferentes aplicações, dependendo da qualidade e quantidade de grafeno pretendidas.
5 Métodos de Síntese de Grafeno
1. Deposição química em fase vapor (CVD)
A deposição em fase vapor por processo químico (CVD) é um método altamente eficaz para sintetizar grafeno, especialmente para aplicações em eletrónica e sensores de alto desempenho.
O processo envolve normalmente o crescimento de películas de grafeno em substratos como o níquel (Ni) ou o cobre (Cu).
No níquel, os átomos de carbono decompõem-se a altas temperaturas e difundem-se no níquel. Após o arrefecimento, estes átomos de carbono precipitam-se na superfície, formando o grafeno.
Do mesmo modo, o cobre é preferido pela sua baixa solubilidade em carbono, o que facilita o crescimento de grafeno monocamada com elevada pureza.
O processo CVD requer um controlo cuidadoso de parâmetros como o volume de gás, a pressão, a temperatura e o tempo para garantir a qualidade do grafeno produzido.
2. Esfoliação mecânica
Este método consiste em descolar fisicamente camadas de grafeno de uma fonte de grafite a granel utilizando fita adesiva.
Embora seja uma técnica simples, não é escalável para a produção em grandes áreas e é utilizada principalmente para fins de investigação devido às pequenas quantidades de grafeno produzidas.
3. Esfoliação em fase líquida e redução do óxido de grafeno (GO)
Neste método, o óxido de grafeno é disperso num meio líquido e depois reduzido para formar grafeno.
Esta abordagem é vantajosa devido à sua escalabilidade e à capacidade de produzir grafeno em grandes quantidades.
No entanto, a qualidade do grafeno produzido pode não ser tão elevada como a obtida por CVD, afectando as suas propriedades electrónicas.
4. Método de captura de vapor
Esta técnica é utilizada para sintetizar grafeno monocristalino de grão grosso.
Implica uma configuração específica em que um tubo de captura de vapor desempenha um papel crucial na criação de uma distribuição quase estática do gás reagente, conduzindo à formação de grandes grãos de grafeno com a forma de flores.
Este método é particularmente útil para aplicações que exigem películas de grafeno de elevada qualidade e de grande área.
5. Outros métodos
Existem outros métodos para sintetizar grafeno, cada um com as suas vantagens e limitações específicas.
A escolha do método de síntese depende da aplicação pretendida e da qualidade exigida do grafeno.
O método CVD destaca-se pela sua capacidade de produzir grafeno de alta qualidade e de grande área, tornando-o adequado para aplicações tecnológicas avançadas.
Outros métodos, como a esfoliação mecânica e a esfoliação em fase líquida, são mais adequados para investigação ou aplicações em que o grafeno de alta qualidade não é um requisito primário.
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