A blueprint for the synthesis and characterization of thiolated graphene

Graphene derivatization to either engineer its physical and chemical properties or overcome the problem of the facile synthesis of nanographenes is a subject of significant attention in the nanomaterials research community. In this paper, we propose a facile and scalable method for the synthesis of thiolated graphene via a two step liquid phase treatment of graphene oxide GO . Employing the core level methods, the introduction of up to 5.1 at. of thiols is indicated with the simultaneous rise of the C O ratio to 16.8. The crumpling of the graphene layer upon thiolation without its perforation is pointed out by microscopic and Raman studies. The conductance of thiolated graphene is revealed to be driven by the Mott hopping mechanism with the sheet resistance values of 2.15 k amp; 937; sq and dependable on the environment. The preliminary results on the chemiresistive effect of these films upon exposure to ethanol vapors in the mix with dry and humid air are shown. Finally, the work function value and valence band structure of thiolated graphene are analyzed. Taken together, the developed method and findings of the morphology and physics of the thiolated graphene guide the further application of this derivative in energy storage, sensing devices, and smart material

Автоэмиссионные свойства пленок никель - углеродного нанокомпозита

Field-emission properties of Ni-C nanocomposite thin films were experimentally studied. The films were deposited at Si substrates using CVD technique with a metalloorganic precursor and were composed by nm-scale grains of metallic Ni bounded with a carbonic weakly-conducting matrix. In the samples with lower effective thickness, the Ni particles were separated from each other. Such films showed capability of facilitated emission with threshold field values as low as a few V/μm. Thicker coating samples, with metallic particle merged in a conductive layer, required annealing at 470-600 °С in vacuum to produce low-field emission current. The observed emission behavior agrees with the previously proposed model considering low-field emission from nanostructured carbonic materials as a multi-stage process involving generation of hot electrons at interface boundaries.Были исследованы автоэмиссионные свойства тонких пленок никель-углеродного нанокомпозита. Пленки наносились на кремниевые подложки методом химического осаждения с использованием металлорганического прекурсора. Их структура включала в себя наноразмерные зерна металлического никеля, связанные слабопроводящей углеродосодержащей матрицей. В случае покрытий малой эффективной толщины, частицы никеля были отделены друг от друга. Такие пленки демонстрировали способность к низковольтной эмиссии в полях с напряженностью от нескольких В/мкм. В более толстых покрытиях металлические частицы образовывали единый электропроводящий слой. В этом случае для наблюдения низковольтной эмиссии требовался отжиг образцов в вакууме при 470-600 °С. Наблюдавшиеся закономерности эмиссии согласуются с предлагавшейся ранее моделью, которая рассматривает низковольтную эмиссию из наноуглеродных материалов как многостадийный процесс с участием горячих электронов, образующихся на внутренних междоменных границах