IN SITU рамановский анализ электрохимических явлений в углеродных наностенках

Аннотация

Углеродные наностены (УНС) представляют собой вертикально ориентированные взаимосвязанные графеновые листы. Они привлекают все больший интерес для применения в электрохимических сенсорных устройствах благодаря своей высокой электро- и теплопроводности, отличной электрокаталитической активности, большой площади удельной поверхности и высокой чувствительности к различным аналитам.  В данной работе УНС были синтезированы на подложках Ti\SiO₂\Si методом плазменно-химического осаждения из газовой фазы с инжекцией радикалов (RI-PECVD). Структурные и морфологические свойства полученных УНС были исследованы с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света (Рамановская спектроскопия) и сканирующей электронной микроскопии. Для анализа электрохимических свойств УНС использовали циклическую вольтамперометрию и хроноамперометрию. Электрохимические свойства УНС были исследованы в сочетании с Рамановской спектроскопией in situ. Рамановская спектроскопия in situ дает информацию о возможных повреждениях, нарушениях симметрии и структурных изменениях в материале и является эффективным методом для изучения фазовых переходов, вызванных температурой, давлением или электрохимической реакцией. Контролируемое приложение разных значений напряжения на электроде УНС позволило запустить электрохимические реакции, которые отслеживались с помощью in situ Рамановской спектроскопии. Реакции носили частично обратимый характер, о чем свидетельствовало увеличение/уменьшение соотношения интенсивностей пиков (I_2D/I_G) в Рамановских спектрах УНС электрода.