Funcionalização química de grafeno a temperatura ambiente via descarga de plasma frio sobre suspensão aquosa

Abstract

Grafeno é um nanomaterial de carbono de estrutura quase que bidimensional, tendo se tornado um dos maiores objetos de estudo nos últimos anos graças às suas interessantes propriedades e aplicações. De baterias, componentes eletrônicos e ligas compósitas, a sensores químicos e catalisadores. Além disso, o grafeno é um material com alto potencial de modificação. A inserção de heteroátomos em sua estrutura preserva características originais e permite conferir-lhe novas propriedades, de forma a adaptá-lo de acordo com as demandas da aplicação. Métodos existentes de modificação, porém, ainda são caros, muitas vezes requerendo altas temperaturas e/ou atmosfera reduzida. O trabalho atual demonstra o uso de descarga de plasma sobre uma suspensão aquosa de grafeno como um novo método de funcionalização com enxofre a pressão e temperatura ambientes. Houve grande redução no caráter hidrofóbico do material. Análises de XPS e ATR-FTIR confirmaram a inserção de grupos contendo enxofre, e o método de quantificação de sulfidrilas de Ellman pôde demonstrar que a inserção ocorreu pelas bordas. Imagens de TEM confirmam que o método com plasma empregado não é nocivo ao grafeno, preservando sua morfologia original para recuperação e aplicação do material.