OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 3 2026 193 MATERIAL SCIENCE Слабый пик вблизи 2362 см−1 также обнаружен; однако эта полоса, скорее всего, является инструментальным артефактом от атмосферного CO2 в оптическом тракте ИК-Фурье. Широкая полоса вблизи 3730 см−1 относится к остаточным гидроксильным группам. В целом перечисленные спектральные признаки указывают на присутствие малослойного графена с ограниченным содержанием кислородсодержащих функциональных групп, что характерно для химически отслоенного графена, полученного по модифицированному методу Хаммерса. Композит Gr@Cu показывает новые пики при 1530, 1609 и 1660 см−1, отнесенные к валентным колебаниям C–C и C=O графитовых и карбоксильных доменов соответственно. Дополнительные низкочастотные полосы в диапазоне 670…780 см−1 отнесены к связям Cu–O–C и (или) Cu–O, что указывает на межфазное химическое связывание между графеном и медной подложкой. Широкая ОН-полоса, наблюдаемая на чистой меди, ослаблена или отсутствует, что свидетельствует о полном покрытии поверхности и ее защите от дальнейшего окисления. Полоса при 1610 см−1 для Cu и Gr@Cu перекрывается, это указывает на сильную химическую связь между двумя фазами. Появление полос валентных колебаний Cu– O–C в диапазоне 670…780 см−1 и уменьшение содержания кислородсодержащих групп по сравнению с Gr указывают на успешное межфазное взаимодействие в процессе нанесения покрытия и частичное восстановление графена. Спектральные изменения, наблюдаемые для Gr@Cu, подтверждают успешное осаждение графена и формирование прочных межфазных взаимодействий. Полосы в области 670…780 см−1 указывают на образование межфазных связей Cu–O–C, а уменьшение содержания кислородсодержащих функциональных групп по сравнению с графеновым порошком свидетельствует о частичном восстановлении и стабилизации нанесенного графенового слоя. Эти наблюдения указывают на химически стабильное и непрерывное графеновое покрытие на медной поверхности. Такие межфазные взаимодействия, как ожидается, улучшат стабильность покрытия и облегчат перенос энергии через границу раздела «графен – медь», что благоприятно для применения в системах терморегулирования. Однако прямые измерения теплопроводности выходили за рамки настоящего исследования и будут рассмотрены в будущих работах. Эффективный перенос фононов через границу раздела Gr–Cu достигается за счет снижения межфазного термического сопротивления, чему способствуют связи Cu–O–C и улучшенное графитовое связывание. Это улучшенное фонон-электронное взаимодействие усиливает теплопроводность, а также обеспечивает защиту от окисления и коррозии. В целом ИК-Фурье подтверждает успешное формирование химически связанной гибридной структуры Gr@Cu со структурными и термическими преимуществами для эффективных и долговечных теплообменных применений. Данные по связыванию и валентным колебаниям для образцов Cu, Gr и Gr@Cu обобщены в табл. 2–4. Рамановский спектроскопический анализ Рамановская спектроскопия является неразрушающим, универсальным и широко используемым методом исследования углеродных материалов [56]. Она обычно применяется совместно с другими методами для идентификации аллотропных форм углерода и позволяет проводить как количественный, так и качественный анализ графитовых углеродных материалов. Характерные положения D-, G- и 2D-полос служат отличительными признаками графита, оксида графена (GO), восстановленного оксида графена (RGO) и графена. Графен характеризуется наличием трех характерных полос: D-полоса в области 1350 см−1 обусловлена дефектами; G-полоса в интервале 1550…1600 см−1 соответствует плоскостным валентным колебаниям sp2-гибридизованных атомов углерода в гексагональной решетке; 2D-полоса, являющаяся обертоном D-полосы при 2650…2750 см−1, считается характерным признаком графена. В зависимости от степени восстановления и способа синтеза D-полоса может присутствовать или отсутствовать, однако 2D-полоса вместе с G-полосой обязательны для подтверждения наличия графена на подложке [56]. Бездефектный однослойный графен (single-layer graphene, SLG) демонстрирует острый интенсивный 2D-пик в районе 2700 см−1 по отношению к другим полосам (рис. 3). Интенсивность 2D-полосы уменьшается с увеличением числа слоев. Несмотря на
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1