| 내용 |
러시아 톰스크 폴리테크닉 대학(Tomsk Polytechnic University)의 연구진은 그래핀 산화물의 미세 영역의 환원 반응을 분석할 수 있는 신뢰할 수 있는 방법을 개발했다. 이전의 방법과는 달리 이번에 개발된 방법은 물질의 단지 수 마이크로미터 영역의 고유 특성을 보다 정확하게 분석할 수 있었다. 그래핀의 독특한 물리적 및 화학적 특성을 조사하는 연구가 지금까지 많이 진행되었지만, 아직까지 논란이 되는 부분이 존재한다. 그래핀 산화물은 그래핀에 산소와 기능기가 부착된 구조를 가진다. 이런 기능기의 수가 재료의 특성에 크게 영향을 끼친다. 그래핀 산화물의 표면에 잔재한 산소 기가 적을수록 환원은 더 커진다. 이것은 재료가 친수성과 극성을 가지는지와 소수성과 도체를 가질 것인지를 결정한다. 이런 환원을 평가하는 몇 가지 방법들이 존재한다. 예를 들어, X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)과 적외선 분광법을 들 수 있다. 이러한 방법들은 큰 면적을 가진 재료의 경우에만 작동한다. 이번 연구진은 레이저 환원된 그래핀 산화물의 수 마이크로미터 이하의 환원 영역을 조사하는데 성공했다. 환원된 그래핀 산화물은 0.1~10mW의 서로 다른 레이저 출력으로 만들어졌다. 그 후에 라만 분광기와 전류 감지 원자힘 현미경(current sensing atomic force microscopy)을 사용해서 환원된 영역을 조사했다. 라만 분광법은 그래핀 등과 같은 탄소 재료의 특성들을 조사하는데 폭넓게 사용된다. 그래서 탄소 재료의 기계적 응력, 결함의 정도, 합금의 종류를 조사할 수 있다. 그러나 그래핀 산화물과 같은 매우 많은 결함을 가진 경우에는 적용할 수 없었는데, 전류 감지 원자힘 현미경을 적용함으로써 이것이 가능하게 되었다. 1차 피크는 고주파 영역을 분석해서 명확한 패턴을 발견할 수 있었다. 2차 피크는 환원 정도가 증가함에 따라서 감소했다. 특히, 재료의 전도도와 강한 상관관계가 있었다. 즉, 라만 신호를 사용해서 그래핀 산화물의 환원 정도를 평가할 수 있었다. 이것은 이전에 제안된 방법보다 훨씬 더 신뢰할 수 있는 방법이다. |
