1 Introduction
Manufacturing large-area graphene thin lms is an important step towards the
commercialization of graphene based technologies. The inkjet printing of graphene
is one method for the controlled deposition of large-area transparent or
non-transparent conductive lms.1–6 In comparison with other approaches such
as chemical vapor deposition (CVD),7,8 inkjet printing is a poor competitor. This
holds true especially for transparent graphene thin lms,1,2 where high conductivity
and high transparency, together with precise control over the number of
layers and defect density is required. Nevertheless, the printing of graphene has a
very high potential for applications, where non-transparent but highly conductive
patterns are required.9 Examples of such low-end, high-volume applications could
be radio frequency identication tags (RFID tags), electromagnetic shielding, or
devices where graphene printing of conductive patterns can be effectively utilized.
Graphene inks made from graphite have the potential to revolutionize the eld of
printed conductors by replacing metallic inks while at the same time reducing
biological hazards and production costs.
There are several reports on graphene-based inks encompassing different
preparation routes, including the oxidation of graphite to graphite oxide,1,2,10–12
and extended ultrasonication of graphite with3,13 or without a surfactant.6 The
majority of studies on non-oxidized graphene report a relatively low graphene
concentration,2,6 poor conductivity2 and rather low ratio of graphene to surfactant.
9 Recently, the successful non-oxidative functionalization of graphene was
shown, leading to slightly improved dispersibility in a number of solvents.14–16
Functionalization seems to be very promising for graphene inks as it allows the
use of surfactants for colloidal stabilization to be avoided, which in turn has been
made responsible for decreasing the conductive properties of a printed layer by
increasing the sheet-to-sheet contact resistance. Unfortunately, the previously
demonstrated amount of graphene functionalization and, thus, product dispersibility,
is far from ideal, a point which this paper will address.
In this paper we describe two methods for the preparation of graphene-based
inks. First, a simple, efficient and up-scalable method is presented, starting from
raw graphite and avoiding any oxidation steps to preserve the conductive properties
of the graphene throughout the entire process. Second, a non-oxidative
covalent functionalization of graphene is presented resulting in a nal product
dispersibility of up to 3 mg ml1 in non-toxic solvents. Subsequently we studied
the printability of the two inks using two paper substrates, namely FS3 and
LumiForte special application papers, which are widely used as substrates for the
inkjet and screen printing of conductive patterns. Furthermore, the performance
of the two inks was evaluated by means of sheet resistance measurements of large
printed areas as a function of the number of printed layers.
บทนำ 1ผลิต lms บางพื้นที่ใหญ่ graphene เป็นขั้นตอนสำคัญต่อการcommercialization ของ graphene ตามเทคโนโลยี พิมพ์อิงค์เจ็ท grapheneเป็นวิธีหนึ่งในการสะสมควบคุมของพื้นที่ขนาดใหญ่โปร่งใส หรือlms.1–6 ไฟฟ้าไม่โปร่งใสเมื่อเปรียบเทียบกับอื่น ๆ แจ้งดังกล่าวเป็นการสะสมไอสารเคมี (เกี่ยวกับ 7, 8 พิมพ์อิงค์เจ็ทเป็นคู่แข่งดี นี้มีจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ graphene โปร่งบาง lms, 1, 2 สูงนำและความโปร่ง ใสสูง พร้อมควบคุมจำนวนชัดเจนชั้นและบกพร่องความหนาแน่นจำเป็น อย่างไรก็ตาม การพิมพ์ graphene มีการสูงมากเป็นไปได้สำหรับการใช้งาน ไม่โปร่งใสแต่นำสูงรูปแบบเป็น required.9 ตัวอย่างเช่นโปรแกรมประยุกต์ที่มี ความสามารถมีแท็ก identication ความถี่วิทยุ (RFID tags), shielding ไฟฟ้า หรืออุปกรณ์ที่ graphene พิมพ์รูปแบบไฟฟ้าสามารถนำได้อย่างมีประสิทธิภาพไปใช้ประโยชน์หมึก Graphene ที่ทำมาจากแกรไฟต์อาจ revolutionize eld ของพิมพ์เป็นตัวนำ โดยแทนหมึกโลหะในขณะที่ลดเวลาเดียวกันชีวภาพอันตรายและต้นทุนการผลิตมีรายงานหลายฉบับใช้ graphene หมึกท่านแตกต่างกันเตรียมกระบวนการผลิต รวมทั้งการเกิดออกซิเดชันของแกรไฟต์ไปแกรไฟต์ออกไซด์ 1, 2, 10-12และแบบขยาย ultrasonication with3 แกรไฟต์ 13 หรือ ไม่ surfactant.6 เป็นการส่วนใหญ่ของการศึกษาไม่ใช่ออกซิไดซ์ graphene รายงาน graphene ที่ค่อนข้างต่ำความเข้มข้น 2, 6 conductivity2 ดีและ graphene ไป surfactant อัตราค่อนข้างต่ำ9 ล่าสุด functionalization oxidative ไม่ประสบความสำเร็จของ grapheneแสดง นำไปเล็กน้อยขึ้น dispersibility จำนวน solvents.14–16Functionalization น่าจะ เป็นแนวโน้มสำหรับหมึก graphene มากมันช่วยให้การใช้ของ surfactants สำหรับเสถียรภาพ colloidal เพื่อหลีกเลี่ยง ซึ่งจะได้รับทำชอบลดคุณสมบัติไฟฟ้าของชั้นพิมพ์โดยเพิ่มความต้านทานติดต่อแผ่นต่อแผ่น อับ ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นถึงจำนวน graphene functionalization และ จึง ผลิตภัณฑ์ dispersibilityเป็นแหล่งเหมาะ จุดที่กระดาษนี้จะอยู่ในเอกสารนี้ เราอธิบายวิธีการสองวิธีสำหรับการเตรียมของใช้ grapheneหมึก ครั้งแรก วิธีง่าย มีประสิทธิภาพ และสามารถ ปรับขึ้นแสดง เริ่มต้นจากแกรไฟต์ที่ดิบและหลีกเลี่ยงขั้นตอนการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเพื่อรักษาคุณสมบัติไฟฟ้าของ graphene ตลอดกระบวนการทั้งหมด ที่สอง ที่ไม่ใช่-oxidativefunctionalization covalent ของ graphene แสดงในผลิตภัณฑ์ naldispersibility ของ 3 มิลลิกรัมมล. 1 ในพิษหรือสารทำละลาย ต่อมาศึกษาของเราprintability ของหมึกสองที่ใช้สองกระดาษพื้นผิว FS3 ได้แก่ และLumiForte ยานเอกสาร ซึ่งใช้เป็นพื้นผิวสำหรับการอิงค์เจ็ทและพิมพ์หน้าจอรูปแบบไฟฟ้า นอกจากนี้ ประสิทธิภาพการทำงานของหมึกสองถูกประเมินโดยการใช้แผ่นวัดความต้านทานของใหญ่พื้นที่พิมพ์เป็นฟังก์ชันของจำนวนชั้นพิมพ์
การแปล กรุณารอสักครู่..

1 บทนำการผลิตกราฟีนที่มีขนาดใหญ่พื้นที่lmsบางเป็นขั้นตอนสำคัญต่อการค้าของเทคโนโลยีตามกราฟีน การพิมพ์อิงค์เจ็ทของกราฟีนเป็นวิธีหนึ่งสำหรับการสะสมควบคุมขนาดใหญ่พื้นที่โปร่งใสหรือlms.1-6ไม่โปร่งใสเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าในการเปรียบเทียบกับวิธีอื่นๆ เช่นสารเคมีสะสมไอ(CVD) 7,8 พิมพ์อิงค์เจ็ทเป็นที่น่าสงสาร คู่แข่ง นี้ถือเป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับlmsโปร่งใสบางกราฟีน, 1,2 ที่การนำสูงและความโปร่งใสสูงร่วมกับการควบคุมที่แม่นยำมากกว่าจำนวนของชั้นและความหนาแน่นของข้อบกพร่องที่จำเป็นต้องมี อย่างไรก็ตามการพิมพ์ของกราฟีนมีศักยภาพสูงมากสำหรับการใช้งานที่ไม่โปร่งใสแต่สื่อกระแสไฟฟ้าสูงรูปแบบนี้เป็นตัวอย่างของ required.9 ต่ำสุดเช่นการใช้งานปริมาณสูงอาจจะเป็นแท็กวิทยุความถี่identication (แท็ก RFID) ป้องกันไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ที่พิมพ์กราฟีนของรูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้าสามารถนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพ. หมึกแกรฟีนที่ทำจากกราไฟท์ที่มีศักยภาพที่จะปฏิวัติeldของตัวนำพิมพ์โดยการเปลี่ยนหมึกพิมพ์โลหะขณะที่ในเวลาเดียวกันการลดอันตรายทางชีวภาพและต้นทุนการผลิต. นอกจากนี้ รายงานหลายหมึกพิมพ์กราฟีนที่ใช้แตกต่างกันครอบคลุมเส้นทางการจัดทำรวมทั้งการเกิดออกซิเดชันของกราไฟท์ไฟท์ออกไซด์ที่1,2,10-12 และขยาย ultrasonication ของ with3,13 ไฟท์หรือไม่มี surfactant.6 การให้ส่วนใหญ่ของการศึกษาที่ไม่ได้ออกซิไดซ์รายงาน graphene กราฟีนที่ค่อนข้างต่ำเข้มข้น2,6 conductivity2 ยากจนและอัตราที่ค่อนข้างต่ำของกราฟีนจะลดแรงตึงผิว. 9 เมื่อเร็ว ๆ นี้ที่ไม่ functionalization ออกซิเดชันของกราฟีนที่ประสบความสำเร็จได้รับการแสดงที่นำไปสู่การกระจายตัวดีขึ้นเล็กน้อยในจำนวนของsolvents.14-16 Functionalization ดูเหมือนว่าจะมีแนวโน้มมากสำหรับหมึกพิมพ์กราฟีนในขณะที่มันช่วยให้ผู้ใช้ลดแรงตึงผิวเพื่อรักษาเสถียรภาพคอลลอยด์ที่จะหลีกเลี่ยงซึ่งจะได้รับการทำหน้าที่รับผิดชอบในการลดคุณสมบัตินำของชั้นพิมพ์โดยการเพิ่มแผ่นต่อแผ่นต้านทานติดต่อ แต่น่าเสียดายที่ก่อนหน้านี้จำนวนเงินที่แสดงให้เห็นของกราฟีน functionalization และทำให้การกระจายตัวของผลิตภัณฑ์อยู่ไกลจากที่เหมาะจุดซึ่งบทความนี้จะอยู่ที่ก. ในบทความนี้เราจะอธิบายสองวิธีสำหรับการเตรียมความพร้อมของกราฟีนที่ใช้หมึกพิมพ์ ประการแรกการที่ง่ายและมีประสิทธิภาพและวิธีการที่สามารถปรับขนาดขึ้นจะนำเสนอเริ่มต้นจากกราไฟท์ดิบและหลีกเลี่ยงขั้นตอนการเกิดออกซิเดชันใด ๆ เพื่อรักษาคุณสมบัตินำของกราฟีนตลอดกระบวนการทั้งหมด ประการที่สองไม่ออกซิเดชั่functionalization โควาเลนต์ของกราฟีนจะนำเสนอผลในผลิตภัณฑ์nalกระจายตัวถึง3 มก. มล. 1 ในตัวทำละลายที่ปลอดสารพิษ ต่อมาเราศึกษาprintability ของทั้งสองหมึกใช้สองพื้นผิวกระดาษคือ FS3 และLumiForte เอกสารโปรแกรมพิเศษซึ่งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารตั้งต้นสำหรับการพิมพ์อิงค์เจ็ทและหน้าจอของรูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้า นอกจากนี้ผลการดำเนินงานของทั้งสองหมึกถูกประเมินโดยใช้วิธีการวัดความต้านทานแผ่นขนาดใหญ่พื้นที่พิมพ์เป็นหน้าที่ของจำนวนชั้นพิมพ์ที่
การแปล กรุณารอสักครู่..

1 บทนำ
การผลิต graphene บางใหญ่ - LMS เป็นขั้นตอนสำคัญต่อ
commercialization ของเทคโนโลยีกราฟีนตาม พิมพ์อิงค์เจ็ทของกราฟีน
เป็นวิธีหนึ่งเพื่อควบคุมการสะสมของใหญ่ - โปร่งใสหรือโปร่งใส
ไม่ใช่ conductive LMS 1 – 6 เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นเช่น
เป็น chemical vapor deposition ( CVD ) 78 พิมพ์อิงค์เจ็ทเป็นคู่แข่งที่น่าสงสาร นี้ถือเป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ graphene
โปร่งใสบาง LMS , 2 g
ที่สูงและความโปร่งใสสูง พร้อมกับการควบคุมที่แม่นยำกว่าจำนวน
ชั้นและความหนาแน่นข้อบกพร่องเป็นสิ่งจำเป็น อย่างไรก็ตาม การพิมพ์ของกราฟีนมี
ศักยภาพสูงมากสำหรับการใช้งานที่ไม่ใสแต่สูง Conductive
ลวดลายที่ต้องการ9 ตัวอย่างดังกล่าวตอบสนองการใช้งานสูงสามารถ
เป็นวิทยุความถี่ identi การแท็ก ( RFID แท็ก ) , ป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า หรืออุปกรณ์ที่มีการพิมพ์ลวดลาย
graphene สามารถมีประสิทธิภาพการใช้หมึกพิมพ์ที่ทำจากกราฟีน .
แกรไฟต์มีศักยภาพที่จะปฏิวัติละมั่ง ของ
พิมพ์ตัวนำโดยแทนหมึกพิมพ์โลหะในขณะที่ที่ เวลาเดียวกันการลด
อันตรายทางชีวภาพ และต้นทุนการผลิต
มีรายงานหลายกราฟีนตามโรงพิมพ์โดยครอบคลุมเส้นทางการเตรียมแตกต่างกัน
, รวมทั้งการออกซิเดชันของแกรไฟต์ แกรไฟต์ออกไซด์เพื่อ 1,2,10 – 12 ,
และขยาย ultrasonication ของแกรไฟต์ with3,13 หรือปราศจากสารลดแรงตึงผิว 6
ส่วนใหญ่ของการศึกษาในโนนออกซิไดซ์ graphene graphene รายงานค่อนข้างต่ำ
สมาธิ 2 ,conductivity2 6 ที่ยากจนและอัตราค่อนข้างต่ำของกราฟีนเพื่อผิว .
9 เมื่อเร็วๆ นี้ ความสำเร็จไม่เกิด functionalization ของถูก
แสดงนำกระจายตัวดีขึ้นเล็กน้อยในหมายเลขของตัวทำละลาย 14 – 16
functionalization น่าจะเป็นผลดีสำหรับหมึกพิมพ์กราฟีน มันช่วยให้
ใช้สารลดแรงตึงผิวสำหรับการเป็นคอลลอยด์ หลีกเลี่ยงได้ ซึ่งจะได้รับ
ให้รับผิดชอบการลดคุณสมบัติของพิมพ์ชั้นโดย
เพิ่มแผ่นความต้านทานติดต่อแผ่น แต่น่าเสียดายที่ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นปริมาณของกราฟีนและ
functionalization จึงกระจายตัว , ผลิตภัณฑ์ ,
อยู่ไกลจากที่เหมาะสม จุดที่กระดาษนี้จะอยู่ .
บทความนี้บรรยายถึงวิธีการสองวิธี สำหรับการเตรียมการของกราฟีนตาม
หมึก ครั้งแรกง่าย , มีประสิทธิภาพและยืดหยุ่นวิธีการนําเสนอ เริ่มจาก
ดิบแกรไฟต์ และหลีกเลี่ยงขั้นตอนการใด ๆเพื่อรักษาคุณสมบัติของกราฟีน conductive
ตลอดกระบวนการทั้งหมด ประการที่สอง ไม่เกิดการ functionalization ของ graphene
แสดงผลในจำหน่ายผลิตภัณฑ์
กระจายตัวถึง 3 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร 1 ในตัวทำละลายที่ปลอดสารพิษ ต่อมาเราเรียน
ส่วนสภาพพิมพ์ได้ของหมึกพิมพ์ที่ใช้สองสองพื้นผิวกระดาษ ได้แก่ fs3
lumiforte เอกสารและโปรแกรมพิเศษที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น พื้นผิวสำหรับ
อิงค์เจ็ทและการพิมพ์หน้าจอรูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้า . นอกจากนี้ประสิทธิภาพ
ของทั้งสองที่ประเมินโดยวิธีการของหมึกพิมพ์การวัดความต้านทานแผ่นใหญ่
พิมพ์พื้นที่ที่เป็นฟังก์ชันของจำนวนพิมพ์ชั้น
การแปล กรุณารอสักครู่..
