DALFOVO MARÍA CELESTE
Congresos y reuniones científicas
Título:
Manipulación de Corriente y Sensor de Luz Ultravioleta en Nanocarbones: Grafeno versus Fulerenos
Autor/es:
MARÍA C. DALFOVO; ROBERTO C. SALVAREZZA; FRANCISCO J. IBAÑEZ
Lugar:
Rosario
Reunión:
Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica - AAIFQ; 2013
Resumen:

Introducción: Al grafeno (G) se lo conoce como un semiconductor de energy gap (Eg) cero, con una estructura bidimensional (2D) de un átomo de C de espesor dependiendo del método de síntesis.  Esto le confiere propiedades muy atractivas como ser alta movilidad de electrones, alta transmitancia óptica, flexibilidad (dependiendo del sustrato al que se transfiera), y resistencia química. En éste trabajo el G fue sintetizado por el método de CVD (Chemical Vapor Deposition) sobre una lámina de Cu, y luego transferido a microelectrodos de una separación de entre 5-23 μm para medidas de conductividad una vez aplicado un potencial entre electrodos. Poco se conoce sobre el modo por el cual G interactúa con la luz. Nosotros hemos observado que cuando encendemos una lámpara ultravioleta (UV) sobre G, la conductividad del mismo disminuye rápidamente y en forma reversible. Para poder entender el mecanismo de detección también realizamos comparaciones con ensamblados de fulerenos (C60), y electrodos convencionales como ser el indium tin oxide (ITO).

Objetivos: Comprender las propiedades eléctricas y de respuesta a la luz UV de los distintos nanocarbones. A su vez, poder determinar el mecanismo por el cual G responde a la misma.

Resultados: Se caracterizó grafeno por distintas microscopías: óptica, SEM y AFM; por técnicas espectroscópicas: Raman y XPS; y se estudió la conductividad por voltametría cíclica (CV). La conductividad de G disminuye rápidamente en aproximadamente un 20% de su valor de corriente base, y dicha respuesta es reversible. Se realizaron post-tratamientos como ser agregado de PMMA y oxidación con ozono de las películas de G, y se observaron cambios en conductividad, color, sensado, y estructura de la película.

Conclusiones: Cuando G esta expuesto a condiciones de presión y temperatura ambientes, presenta conductividad intrínseca de tipo-p (similar a los nanotubos de carbono), debido mayoritariamente a la absorción de moléculas de H2O y O2.  Sin embargo,  el G en condiciones de vacío (dentro del horno de síntesis) posee conducción tipo-n. El mecanismo de respuesta frente a la luz ultravioleta puede estar asociado a la promoción de pares “electrón-hueco” o cargas atrapadas en la interfase PMMA/G/microelectrodo en presencia de luz UV sobre la película de G.