Projeto e montagem de um reator para produção de grafeno

Abstract

Neste trabalho foi desenvolvido o projeto e montagem de um reator para produção de grafeno pela técnica de CVD em amostras de cobre. Para isso, foram montadas três partes essenciais para o sistema: o sistema de liberação de precursores, a câmara de reação e o sistema de exaustão. Após foram realizados alguns procedimentos para testar o sistema e garantir o funcionamento do mesmo, como calibração da temperatura do forno e do fluxo de gases e teste de redução de pressão. Para a tentativa de produção de grafeno, foram usadas amostras de fita de cobre de alta pureza (99,9%) tratadas termicamente em fluxo constante de hidrogênio e metano, onde se manteve a temperatura de tratamento em 1000°C, o tempo de tratamento de 30min e variou-se o fluxo de metano. As amostras foram analisadas com a técnica de Espectroscopia Raman. Foram obtidas amostras com cobertura parcial de grafeno, necessitando-se assim otimizar os parâmetros experimentais.

In this work was developed the assembling a reactor for graphene production by the CVD technique on copper samples. For this, three essential pieces for the system were assembled: the precursor feed system, the reaction chamber and the exhaustion system. Later, some procedures were realized for testing the system and ensure its operation, like the temperature and gas flow calibration and the pressure reduction test. For the graphene production attempt, high purity (99.9%) copper tape samples thermally treated were used, at a constant hydrogen and methane flow, where the temperature was maintained at 1000ºC, the treatment time at 30 min and the methane flow was varied. Raman characterization evidenced samples partially covered with graphene. Further optimization of deposition parameters is needed.