Графен – двумерная аллотропная модификация углерода толщиной в один атом. Графен обладает исключительными электрическими и механическими свойствами: низкое электрическое сопротивление, высокая подвижность носителей, высокий модуль Юнга. Эти исключительные свойства делают графен перспективным материалом для множества областей: для использования в качестве электродов для аккумуляторов, для создания сенсоров (биологических и газовых), гибких дисплеев электронных устройств, в полевых транзисторах и др.

На данный момент не существует быстрого и эффективного способа синтеза графена, и поиск таких методов является важной задачей. Существуют методы, позволяющие получать графен с помощью расслаивания графита, интеркалированного электрохимически, т.е с внедрёнными в графит ионами из электролита. Однако это требует очистки продукта от электролита. Кроме того, графен получают с помощью интеркаляции (внедрения) растворителя в графит при высоком давлении. В данном случае наблюдаются низкие выходы малослойного продукта.
В нашей лаборатории разрабатывается метод, сочетающий интеркаляцию флюида под высоким давлением и электрохимическую интеркаляцию иона. Так, нам удалось показать, что анионная интеркаляция в сверхкритическом флюиде позволила получить малослойный материал с низкой степенью окисленности и латеральными размерами до 1 мкм, но относительно низким выходом малослойного продукта.

На рисунке: изменение объёма графита после электрохимической интеркаляции в ячейке высокого давления (слева); АСМ-снимок листов графена, выпавших в электролит после электрохимической интрекаляции (справа сверху); электронная дифракция листа расслоенного графита, полученного после ультразвуковой обработки графита (справа снизу).