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Résumé:

Nous discutons les signatures Raman de nanotubes de carbone monofeuillets (single-wall carbon nanotubes,SWNT) et de feuillets de graphène monofeuillets (single layer graphene, SLG) dispersés dans l’eau (fig. 1) et leurorigine physique. Les encres de SWNT sont stabilisées avec des tensio-actifs. Les études optiques dans le procheinfrarouge permettent de mesurer simultanément le signal Raman et le signal de photoluminescence caractéristiquedes nanotubes dispersés à l’échelle individuelle (fig. 2, gauche). Le signal de PL est sensible à l’environnementdiélectrique des nanotubes et permet d’étudier les interactions avec le tensio-actif [1]. A fortes concentrations, lesSWNT forment des phases cristal liquide et l’étude de la polarisation des signaux Raman/PL conduit à la mesure du paramètre d’ordre orientationnel [2]. Les encres de SWNT peuvent être déposées par jet d’encre, les textures des dépôts et leur conductivité électrique dépendent de la concentration des encres [3].
Des encres de graphène SLG, baptisées ‘‘eau de graphène’’ peuvent être préparées sans tensioactif en dispersant despolyélectrolytes de SLG dans de l’eau dégazée [4]. Les signatures Raman des SLG dispersées dans l’eau sontvoisines de celles des SLG suspendues dans l’air (fig. 2), avec des décalages modérés des bandes principales quisont discutées en terme de dopage et de contraintes mécaniques [5]. Les défauts ponctuels observés sur les SLG dispersées dans l’eau peuvent être facilement éliminés par un recuit des dépôts à 800°C.
References
[1] F. Torres-Cañas et al, J. Phys. Chem. C 119 (2015), pp. 703-709
[2] C. Zamora-Ledezma et al, J. Phys. Chem. C 115 (2011), pp. 3272-3278
[3] F. Torres-Cañas et al, Mat. Res. Exp. 4 (2016)
[4] G. Bepete et al, Nature Chem. 9 (2016), pp. 347-352
[5] G. Bepete et al, J. Phys. Chem. C 120 (2016), pp. 28204-28214