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Preparazione di organo(trialcossi)silani e loro impiego nella funzionalizzazione superficiale di ossido di silicio per immobilizzazione covalente di grafene

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2 Queste interessanti proprietà rendono possibile l’implementazione del grafene in differenti campi di applicazioni come la biomedicina, materiali compositi rinforzati, catalisi, dispositivi per la conversione e stoccaggio dell’energia. Molto probabilmente questo materiale giocherà un importante ruolo nella fabbricazione di dispositivi nano- elettronici e bio-elettronici, determinando la sostituzione dei conduttori metallici oggi utilizzati, grazie alle sue eccezionali proprietà elettriche. Il primo metodo messo a punto per la produzione di singoli strati di grafene consiste nell’esfoliazione meccanica della grafite, mediante l’utilizzo del nastro adesivo, e successiva deposizione su un supporto si silice attivata. 4 Questo approccio, se da un lato consente l’ottenimento di grafene di altissima qualità, dall’altro risulta difficile da controllare e poco efficiente in termini di resa di grafene mono-strato (“monolayer”). In questi ultimi anni sono stati sviluppati numerosi metodi alternativi che comprendono la crescita epitassiale su carburo di silicio, la deposizione chimica da vapore (Chemical Vapor Deposition, CVD), la CVD assistita da plasma, l’impiego di una scarica elettrica ad arco, lo srotolamento dei nanotubi e l’esfoliazione della grafite in solvente organico. 7 In particolare, con i metodi CVD è possibile produrre superfici di grafene molto grandi, come riportato da Bae et al.. 8 1.2. Funzionalizzazione del Grafene Sin dalla sua scoperta il grafene ha attratto un enorme interesse grazie alle sue uniche proprietà fisiche che, come già illustrato nella sezione precedente, lo rendono un promettente candidato in numerose applicazioni nanotecnologiche, per le quali i materiali attuali presentano funzionalità limitate. Nonostante le possibili applicazioni di questo materiale e l’ampia ricerca svolta fino ad oggi, esistono ancora diversi problemi da superare per sfruttare appieno le sue grandi potenzialità, come ad esempio la mancanza di opportuni metodi per produrre grafene su larga scala e per creare delle nanostrutture (“pattern”) di grafene ben definite. Inoltre se da un lato il grafene presenta un’elevata conducibilità elettrica grazie all’estesa condensazione π, dall’altro per un suo impiego come semiconduttore, capace di soppiantare il silicio e di superare i limiti previsti dalla legge di Moore, è necessaria la creazione di una differenza (“gap”) energetica tra le due bande elettroniche. Un’ulteriore complicazione nella processabilità del grafene è costituita dalla sua scarsa solubilità in solventi organici e dalla sua alta tendenza ad aggregare in soluzioni acquose. 9 Questi problemi rendono difficoltosi anche gli usi relativamente più
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Informazioni tesi

  Autore: Luca Nucara
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2011-12
  Università: Università degli Studi di Pisa
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze chimiche
  Relatore: Ranieri Bizzarri
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 111

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Parole chiave

silice
grafene
silani
organotrialcossisilani
pfpa
perfluorofenil azidi

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