GRAPHÈNE
Comment fabrique-t-on le graphène ?
La méthode par exfoliation est largement utilisée en recherche fondamentale du fait de sa simplicité et de la qualité des cristaux obtenus, mais elle n’est pas applicable dans un cadre industriel.
Les films monofeuillets de graphène de haute qualité peuvent être produits par dépôt chimique en phase vapeur (CVD pour chemicalvapourdeposition) sur un film métallique de cuivre permettant la fabrication de rouleaux de plusieurs mètres. Dans ce type de croissance, le métal catalyse le craquage d'une vapeur d'hydrocarbure et collecte les atomes de carbone qui s'organisent en un feuillet de graphène posé sur la surface métallique.
Oxyde de graphène en solution aqueuse
Marie-Laure Bocquet
Cependant, la majeure partie de la production industrielle concerne plutôt l’oxyde de graphène – lui aussi généralement appelé graphène... –, qui hérite des propriétés mécaniques exceptionnelles du graphène. Il se présente sous la forme d’une encre noire, et il est obtenu par une méthode chimique simple qui consiste à oxyder fortement du graphite en milieu aqueux, sous l’action d’un mélange d’acide sulfurique et de permanganate de potassium. La formation de groupes époxydes (-COC-) et hydroxyles (-OH) sur les feuillets de graphène conduit à l’éclatement du graphite en un « mille-feuille » de plans carbonés partiellement oxydés formant alors facilement des feuillets stables de plusieurs centimètres carrés.
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Écrit par
- Marie-Laure BOCQUET : directrice de recherche au CNRS, habilitée à diriger des recherches
- Emmanuel BAUDIN : maître de conférences, habilité à diriger des recherches, membre de l'Institut universitaire de France
Classification
Médias
Structure cristalline du graphène
Marie-Laure Bocquet
Exfoliation du graphite pour l’obtention de graphène
Marie-Laure Bocquet
Oxyde de graphène en solution aqueuse
Marie-Laure Bocquet
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