В Китайской академии наук создан простой метод получения недорогих высококачественных графеновых композитов в больших масштабах. Авторы разработки считают, что их методика особенно пригодится при коммерческом производстве электрохимических биосенсоров.

О графене не знает только ленивый. О том, что потенциально он применим везде и вся, слышали даже антарктические пингвины. Но как коммерциализировать графеновые материалы, если нет простого и дешёвого метода их производства в «товарных количествах»? И вот тут появляются вездесущие китайские учёные и предлагают использовать самые обычные (бытовые?) струйные принтеры для создания равномерных композитных графеновых плёнок. Слои графена, по их методике, нужно чередовать со слоями полиоксометаллата (в данном случае PTA — это H3PW12O40), который часто используется в качестве функционального материала, поскольку способен сохранять структуру даже при частичном восстановлении/окислении.

Конечная композитная плёнка была «добыта» методом послойной струйной печати поверх субстрата, покрытого индий-оловянным оксидом. Одним (и наиболее ожидаемым?) из осложнений, с которыми столкнулись авторы технологии, стала лёгкость засорения сопел печатающей головки.

Наглядная схема предлагаемого легко масштабируемого процесса получения композитных графеновых плёнок методом струйной печати (иллюстрация RCS).

Если обратиться к деталям методики, то можно отметить, что китайцы предлагают «печатать» поверх слоя PTA слои оксида графена, так как благодаря модифицированной полярной поверхности его проще диспергировать. Затем полученная таким образом композитная плёнка подвергается облучению ультрафиолетом, в процессе которого происходит образование восстановленного оксида графена, что становится возможным благодаря фотовосстановительным способностям полиоксометаллатных кластеров.

Кстати, данные циклической вольтаметрии показали, что композитные плёнки восстановленного графена/PTA обладают высокой электрокаталитической активностью в направлении окисления допамина, важнейшего нейротрансмитера, определение концентрации которого используется, как вы помните, в диагностике болезни Паркинсона. Именно это позволило авторам говорить о приложении их технологии к производству электрохимических биосенсоров.

Более подробный отчёт о проделанной работе опубликован в журнале Physical Chemistry Chemical Physics.