Đặc trưng vật liệu graphen tổng hợp bằng phương pháp khử nhiệt, định hướng ứng dụng làm siêu tụ điện

Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 121 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU GRAPHEN TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHỬ NHIỆT, ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG LÀM SIÊU TỤ ĐIỆN Nguyễn Văn Khanh1,2,3, Phạm Thị Năm1, Nguyễn Thị Thơm1, Nguyễn Thu Phương1, Phạm Tiến Dũng4, Vũ Anh Tuấn5, Đinh Thị Mai Thanh1,3,6* Tóm tắt: Vật liệu graphen (rGO được tổng hợp bằng phương pháp khử nhiệt từ graphen oxit (GO) trong môi trường khí N2 tại 600 oC với thời gian khử trong 1 giờ. Các tính chất của vật liệu rGO tổng hợp được xác định bởi các phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM), phổ hồng ngoại (FTIR), phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX), nhiễu xạ tia X (XRD) và phương pháp hấp phụ đẳng nhiệt N2. Đặc tính điện của rGO được xác định với dung lượng riêng đạt 65,8 F/g tại tốc độ quét thế 50 mV/s. Từ khóa: Graphen (rGO); Graphen oxit (GO); Siêu tụ điện. 1. MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với sự gia tăng nhanh về dân số là sự phát triển rất nhanh của các ngành công nghiệp làm gia tăng nhu cầu sử dụng và mức tiêu thụ năng lượng trên toàn cầu [1]. Tuy nhiên, các nguồn năng lượng hóa thạch đã và đang dần cạn kiệt, vì vậy, sự cần thiết phải tìm ra các nguồn năng lượng tái tạo và sử các nguồn năng lượng tái tạo có hiệu quả với chi phí thấp, thân thiện với môi trường đang đặt lên vai các nhà khoa học. Đặc biệt, với sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghệ cao như điện tử, tin học, viễn thông việc nghiên cứu và phát triển những nguồn tích trữ năng lượng để duy trì hoạt động của các thiết bị điện, điện tử đang được các nhà khoa học, các nhà sản xuất công nghiệp tập trung đầu tư nghiên cứu. Một trong các loại nguồn điện thu hút được sự chú ý của các nhà khoa học trên thế giới đó là siệu tụ điện. Siêu tụ có khả năng tích trữ năng lượng cao hơn rất nhiều so với tụ điện thông thường (khoảng 5000 F), đồng thời, phóng nạp ngắn hơn hẳn so với các loại ắc quy thông thường (khoảng 10 giây) [2÷4]. Vật liệu đầu tiên được dùng cho siêu tụ là rutini oxit với dung lượng riêng lớn (C > 700 F/g), cửa sổ điện thế rộng (khoảng 1,4 V) [3, 4], tuy nhiên, vật liệu này có nhược điểm là giá thành cao, độc hại với môi trường và con người, mặt khác siêu tụ làm từ rutini oxit làm việc trong môi trường điện ly axit mạnh nên khó có thể thương mại hóa được. Vì vậy, việc tìm ra vật liệu thay thế có đặc tính tốt hơn, rẻ hơn, an toàn hơn và thân thiện với môi trường là rất cần thiết. Trong những năm gần đây, graphen đã thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học do tính chất độc đáo của nó. Graphen được biết đến như một loại vật liệu có nhiều tính năng vượt trội: diện tích bề mặt riêng lý thuyết lớn 2630 m2g-1 [1, 5], độ dẫn nhiệt khoảng 5000 W m-1 K-1 [3, 6], tốc độ di chuyển điện tử ở nhiệt độ phòng đạt 200000 cm2 V-1 s-1 [1, 7] và có độ bền hóa học cao. Chính vì vậy graphen được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau: quang điện tử, y học, cảm biến phát hiện chất môi trường, nguồn tích trữ năng lượng [1, 8]. Graphen dạng màng mỏng trong suốt được sử dụng như điện cực trong suốt trong các tế bào năng lượng mặt trời và điốt phát quang dùng điốt [9÷11]. Ngoài ra, graphen dạng bột còn là chất phụ gia tuyệt vời cho compozit [12]. Trong bài báo này, chúng tôi giới thiệu các tính chất đặc trưng của vật liệu graphen (rGO) được tổng hợp bằng phương pháp khử nhiệt nhằm định hướng ứng dụng làm điện cực cho siêu tụ điện. Ngoài ra, dung lượng riêng của vật liệu rGO cũng được xác định thông qua phương pháp quét thế vòng CV. Hóa học & Môi trường N. V. Khanh, , Đ. T. M. Thanh, “Đặc trưng vật liệu graphen làm siêu tụ điện.” 122 2. ĐIỀU KIỆN THỰC NGHIỆM 2.1. Hóa chất Các hóa chất sử dụng trong quá trình thí nghiệm bao gồm: Graphen oxit (GO) dạng bột; khí N2 loại tinh khiết 99,99%; acetylen đen; polytetrafluoroethylene (PTFE), Sigma-Aldrich; Acetonitrile- Trung Quốc. Tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEABF4)- Merk. 2.2. Tổng hợp graphen (rGO) Cho 0,5 g GO vào ống phản ứng và cố định tại vị trí giữa ống phản ứng sau đó đưa vào thiết bị phản ứng như hình 1. Thiết bị phản ứng được gia nhiệt lên 600oC với tốc độ gia nhiệt 20oC/phút, lưu lượng dòng khí Nitơ là 10-15 mL/phút, thời gian phản ứng là 1 giờ tính từ lúc thiết bị phản ứng đạt nhiệt độ 600oC. Sau khi hết thời gian phản ứng ngừng gia nhiệt và để nguội tự nhiên xuống nhiệt độ phòng rồi lấy sản phẩm ra khỏi thiết bị phản ứng thu được rGO. Hình 1. Hệ thiết bị phản ứng nhiệt tổng hợp rGO từ GO. 2.3. Chế tạo điện cực Bột GO hoặc rGO được trộn với polytetrafluoroethylene (PTFE) và acetylen đen để tạo thành hỗn hợp có thành phần 85% GO hoặc rGO, 10% acetylen đen và 5% PTFE. Acetylen đen được sử dụng như chất tăng độ dẫn cho vật liệu và PTFE được sử sụng làm chất kết dính. Hỗn hợp bột được ép định hình trên máy ép thủy lực Specac với lực 8 tấn trong vòng 5 phút. Điện cực thu được dạng trụ với đường kính 1,2 cm, chiều cao 0,3 cm. Sau đó, điện cực được gia nhiệt ở 140oC trong 4 giờ bằng tủ sấy và được giới hạn diện tích bề mặt làm việc bằng epoxy. 2.4. Xác định tính chất đặc trưng của vật liệu Vật liệu rGO được xác định thành phần các nhóm chức bằng phương pháp hồng ngoại trên máy FT-IR 6700 của hãng Nicolet với kỹ thuật ép viên KBr trong khoảng số sóng 4000 - 400 cm-1, độ phân giải 8 cm-1 với 64 lần quét. Thành phần pha được ghi trên máy D8-Advance (Bruker-Đức), với các điều kiện bức xạ Cu-K, bước sóng  = 1,5406 Å, cường độ dòng điện bằng 30 mA, điện áp 40 kV, góc quét 2 trong khoảng 10o  70o, tốc độ quét 0,030o/giây. Thành phần các nguyên tố có mặt trong rGO được xác định bằng phương pháp tán xạ năng lượng tia X (EDX) trên thiết bị JSM-6510LV (Jeol- Nhật Bản). Hình thái học bề mặt của rGO xác định bằng phương pháp SEM trên thiết bị điện tử quét Hitachi S4800 (Nhật Bản). Diện tích bề mặt riêng BET của GO và rGO, được thực hiện ở nhiệt độ 77,3 K, trên máy TriStar II-3000 (Micromeritics – Mỹ). 2.5. Tính chất điện hóa Dung lượng điện của vật liệu rGO tổng hợp được xác định bằng phương pháp quét thế tuần hoàn CV trong khoảng điện thế từ 0 đến 1 V/SCE. Dung lượng riêng của vật liệu được tính theo công thức Faraday: Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 123 (1) trong đó, C là dung lượng riêng (F/g); I là cường độ dòng điện phóng (hoặc nạp) trung bình (A); Δt là khoảng thời gian quét 1 chu kỳ (s); ΔE khoảng quét thế (V); m khối lượng vật liệu (g); Q điện lượng phóng nạp (C) và được tính theo công thức: (2) 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Phổ hồng ngoại FTIR Hình 2 giới thiệu phổ FTIR của GO và rGO. Quan sát phổ FTIR của GO cho thấy có sự tồn tại của nhóm cacbonyl – C=O (trong khoảng 1700 -1730 cm-1) [13]. pic nằm trong khoảng 1168 cm-1 đặc trưng cho nhóm – C-O [14]. Pic nằm trong khoảng 1633 cm-1 đặc trưng cho sự tồn tại của liên kết C=C, pic nằm trong khoảng 1060 cm-1đặc trưng cho liên kết C-O-C. Ngoài ra, các pic nằm trong khoảng từ 3460 – 3500 cm-1 đặc trưng cho sự có mặt của các nhóm hydroxyl (-OH) [13, 15]. Hình 2. Phổ FTIR của graphen oxit (GO) và graphen (rGO). Sau quá trình khử nhiệt đường FTIR của rGO hầu như không còn quan sát thấy các pic đặc trưng cho các nhóm chức (nhóm cacbonyl, hydroxyl...) như trong phổ FTIR của GO. Kết quả này cho thấy quá trình khử nhiệt đã làm mất đi một lượng lớn các nhóm chức trên bề mặt GO. Ngoài ra, trên phổ IR của cả 02 vật liệu GO và rGO còn quan sát thấy sự xuất hiện của một pic rất lớn tại khoảng 2342 cm-1, pic này đặc trưng cho liên kết giữa GO, rGO và CO2 [15], do trong khoảng nhiệt độ từ 50-120 oC, GO, rGO dễ dàng hình thành liên kết với CO2 [15, 16]. 3.2. Giản đồ XRD Giản đồ XRD của GO và rGO được thể hiện trong hình 3. Kết quả cho thấy, pic đặc trưng của GO tại góc nhiễu xạ 2θ = 11,2o tương ứng mặt phẳng tinh thể (002) [17, 18]. Sau quá trình khử GO bằng nhiệt ở 600oC để loại bỏ các nhóm chức (-C=O; -OH) trên bề mặt cho thấy pic nhiễu xạ đặc trưng của GO ở 11,2o không còn xuất hiện trên giản đồ của rGO mà thay vào đó là sự chuyển dịch pic nhiễu xạ 2θ về 25,8o đặc trưng cho vật liệu rGO [18÷21]. Hóa học & Môi trường N. V. Khanh, , Đ. T. M. Thanh, “Đặc trưng vật liệu graphen làm siêu tụ điện.” 124 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 rGO GO 2 (®é) C ­ ên g ® é n h iÔ u x ¹ Hình 3. Giản đồ XRD của graphen oxit (GO) và graphen (rGO). 3.3. Ảnh SEM Để đánh giá hình thái học bề mặt, các mẫu GO và rGO được đo SEM. Ảnh SEM của GO và rGO được minh họa trên hình 3. Kết quả cho thấy, GO và rGO đều có cấu trúc lớp gồm nhiều lớp xếp chồng lên nhau. Vật liệu khá xốp, có nhiều rãnh tạo điều kiện cho các cation khuếch tán vào. (a) (b) Hình 4. Ảnh SEM của vật liệu GO (a) và rGO (b). Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 125 3.4. Phổ EDX Thành phần các nguyên tố có mặt trong GO và rGO được xác định bằng EDX (hình 5 và bảng 1). Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng oxi có mặt trong vật liệu rGO đã giảm khoảng 37% so GO, phần trăm khối lượng của oxi giảm từ 23,69% (trong GO) xuống 14,93% (trong rGO) và tỷ lệ C/O tăng lên từ 4,29 (GO) lên 7,60 (rGO). Điều này chứng tỏ quá trình khử nhiệt đã loại bỏ phần lớn các nhóm chức chứa oxy trên bề mặt GO. Theo lý thuyết sau khi khử GO thành rGO thì rGO không chứa oxi nhưng trong thực tiễn cũng như các công trình công bố [17, 18, 19, 22] quá trình khử chỉ được khoảng 80%. So với kết quả của nhóm tác giả A. Ganguly [21] khi khử GO về rGO tại nhiệt độ 600oC cũng chỉ đạt tỷ lệ C/O ~ 6,57. Hình 5. Phổ EDX của vật liệu GO và rGO. Bảng 1. Thành phần % theo khối lượng và nguyên tử của các nguyên tố có mặt trong vật liệu GO và rGO. GO rGO C O C/O C O C/O % Khối lượng 76,31 23,69 4,29 85,07 14,93 7,60 % Nguyên tử 81,1 18,9 88,37 11,63 Cơ chế khử GO về rGO sử dụng tác nhân nhiệt trong dòng N2 sinh ra CO [23] là tác nhân khử theo một số tài liệu [18, 21, 22, 24] như sau: Hình 6. Sơ đồ quá trình khử nhiệt GO về rGO. 3.5. Diện tích bề mặt riêng BET Diện tích bề mặt riêng, kích thước lỗ xốp và thể tích lỗ xốp được xác định bằng phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ N2 theo phương pháp BET. Đường đẳng nhiệt hấp phụ N2 đối với GO và rGO được trình bày ở hình 3.6. Các thông số đặc trưng của vật liệu (diện tích bề mặt, tổng thể tích mao quản, đường kính mao quản) được trình bày trong bảng 2. Kết quả hình 7 cho thấy đường đẳng nhiệt hấp phụ N2 của GO và rGO có dạng giống nhau và đặc trưng cho vật liệu có cấu trúc lớp. Từ bảng 2 cho thấy diện tích bề mặt riêng GO rGO C C Hóa học & Môi trường N. V. Khanh, , Đ. T. M. Thanh, “Đặc trưng vật liệu graphen làm siêu tụ điện.” 126 của rGO hầu như không thay đổi so GO. Cả GO và rGO đều có diện tích bề mặt riêng lớn nằm trong khoảng 380-390 m2/g với độ rộng mao quản nhỏ khoảng 2,3 nm. Bảng 2. Các thông số đặc trưng của GO và rGO theo BET. Thông số GO rGO Diện tích bề mặt riêng (m2/g) 380,6 389,9 Thể tích vi mao quản (cm3/g) 0,0126 0,0237 Tổng thể tích mao quản (cm3/g) 0,1761 0,1736 Độ rộng mao quản trung bình (nm) 2,2958 2,2948 Hình 7. Đường đẳng nhiệt hấp phụ N2 ở 77,3 K của GO và rGO. 3.6. Đường cong phân cực CV và dung lượng riêng Các mẫu vật liệu GO và rGO được đo CV trong dung dịch acetonitrile chứa TEABF4 0,1 M tại tốc độ quét thế 50 mV/s. Các đường CV thu được trên hình 8 đều có dạng hình chữ nhật, giống với dạng đường cong phóng nạp đặc trưng của tụ điện lý tưởng. Tuy nhiên, đường cong CV của rGO có mật độ dòng anot và catot đều cao hơn của GO, vùng điện thế thể hiện đặc tính tụ lý tưởng được mở rộng hơn, cho thấy vật liệu rGO có khả năng ứng dụng trong siêu tụ. Điều này làm tăng tính thuận nghịch cho quá trình phóng nạp của vật liệu và tăng dung lượng riêng của vật liệu. 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 -3 -2 -1 0 1 2 3 GO rGO E (V/SCE) I (m A ) Hình 8. Đường cong CV của GO và rGO tại tốc độ quét 50 mV/s. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 127 Dung lượng riêng của GO và rGO được thể hiện ở bảng 3. Kết quả cho thấy tại tốc độ quét 50 mV/s, vật liệu GO có dung lượng lượng riêng 30,2 F/g và rGO có dung lượng riêng tăng khoảng 2 lần so GO đạt 65,8 F/g. Dung lượng riêng của vật liệu rGO tổng hợp được tương tự như vật liệu rGO cũng tổng hợp bằng phương pháp khử nhiệt của nhóm tác giả H.Qui và cộng sự [25]. Bảng 3. Dung lượng riêng của GO và rGO tại tốc độ quét 50 mV/s. Vật liệu Thông số GO rGO Khối lượng mẫu (g) 0,2 0,2 Q+ (mC/g) 6,48 13,3 Q- (mC/g) 5,6 13,02 Qtb (mC/g) 6,04 13,16 C (F/g) 30,2 65,8 4. KẾT LUẬN Đã tổng hợp thành công vật liệu graphen (rGO) từ graphen oxit (GO) bằng phương pháp khử nhiệt. Vật liệu rGO tổng hợp được có cấu trúc lớp gồm nhiều lớp xếp chồng lên nhau với diện tích bề mặt riêng đạt 389,9 m2/g và tỷ lệ C/O = 7,6. Dung lượng riêng của vật liệu rGO tổng hợp được cao gấp 2 lần vật liệu GO ban đầu. Đường cong phân cực CV của vật liệu rGO có dạng hình chữ nhật đặc trưng cho tụ điện lý tưởng. Kết quả này hứa hẹn vật liệu rGO có khả năng ứng dụng làm điện cực cho các siêu tụ điện. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. H.J. Choi, S.M. Jung, J.M. Seo, D.W. Chang, L. Dai, J.B. Baek, “Graphene for energy conversion and storage in fuel cells and supercapacitors”, Nano Energy, Vol. 1 (2012), pp. 534–551. [2]. Adam Marcus Namisnyk, “A survey of electrochemical supercapacitor technology”, Thesis, University of Technology, Sydney (2003). [3]. A.J. Bard, L.R. Faulkner, “Electrochemical metthods”, John Wiley and son (2001). [4]. B.E. Conway, “Electrochemical supercapacitors”, Kluwer Academic/Plenum Publishers (1999). [5]. S. Park, R.S. Ruoff, “Chemical methods for the production of graphenes”, Nat. Nanotechnol., Vol. 4 (2009), pp. 217–224. [6]. J. Xu, Daxiang, Y. Yuan, W. Wei, L. Duan, L. Wang, H. Bao, W. Xu, “Polypyrrole/reduced graphene oxide coated fabric electrodes for supercapacitor application”, Organic Electronics, Vol. 24 (2015), pp. 153 – 159. [7]. N. Nakayama, A. Tanaka, S. Konishi, K. Ogura, “Effects of heat-treatment on the spectronscopic and electrochemical properties of a mixed manganese/vanadium oxide film prepared by electroepdeposition”, Journal of materials Research, Vol. 19 (2004), pp. 1509-1514. [8]. I. Oh, M. Kim, J. Kim, “Controlling hydrazine reduction to deposit iron oxides on oxidized activated carbon for supercapacitor application”, Energy, Vol. 86 (2011), pp. 292-299. [9]. S. Bae, H. Kim, Y. Lee, X.F. Xu, J.S. Park, Y. Zheng, J. Balakrishnan, T. Lei, H.R. Kim, Y.I. Song, Y.J. Kim, K.S. Kim, B. Ozyilmaz, J.H. Ahn, B.H. Hong, S. Iijima, "Roll-to-roll production of 30-inch graphene films for transparent electrodes", Nature Nanotechnology, Vol. 5 (2010), pp. 574–578. Hóa học & Môi trường N. V. Khanh, , Đ. T. M. Thanh, “Đặc trưng vật liệu graphen làm siêu tụ điện.” 128 [10]. X. Wang, L. Zhi, K. M¨ullen, “Transparent, Conductive graphene electrodes for dye-sensitized solar cells”, Nano Letters, Vol. 8 (2008), pp. 323–327. [11]. J. Wu, M. Agrawal, H.A. Becerril, Z. Bao, Z. Liu, Y. Chen, P. Peumans, “Organic light-emitting diodes on solution-processed graphene transparent electrodes”, ACS nano, Vol. 4, No. 1 (2010), pp. 43–48. [12]. S. Stankovich, D.A. Dikin, G.H.B. Dommett, K.M. Kohlhaas, E.J. Zimney, E.A. Stach, R.D. Piner, S.T. Nguyen, R.S. Ruoff, “Graphene-based composite materials”, Nature, Vol. 442 (2006), pp. 282–286. [13]. K. Krishnamoorthy, M. Veerapandian, K. Yun, S.J. Kim, “The chemical and structural analysis of graphene oxide with different degrees of oxidation”, Carbon, Vol. 53 (2013), pp. 38–49. [14]. S.J. Mu, Y.C. Su, L.H. Xiao, S.D. Liu, H. Te, H.B. Tang, “X-Ray Diffraction pattern of Graphite oxide”, Chin. Phys. Lett., Vol. 30 No.9 (2013), pp. 096101. [15]. V.H. Pham, T.V. Cuong, S.H. Hur, E. Oh, E.J. Kim, E.W. Shin and J.S. Chung, “Chemical functionalization of graphene sheets by solvothermal reduction of a graphene oxide suspension in N-methyl-2-pyrrolidone”, J. Mater. Chem., Vol. 21 (2011), pp. 3371–3377. [16]. S. Eigler, C. Dotzer, A. Hirsch, M. Enzelberger, P. Müller, “Formation and decomposition of CO2 intercalated Graphene oxide”, Chem. Mater., Vol. 24, No. 7 (2012), pp. 1276–1282. [17]. W.C. Oh, M.L. Chen, K. Zhang and F.J. Zhang, “The effect of thermal and ultrasonic treatment on the formation of Grapheneoxide nanosheets”, Journal of the Korean Physical Society, Vol. 56, No. 4 (2010), pp. 1097-1102. [18].H.M. Ju, S.H. Choi, S.H. Huh, “X-ray Diffraction patterns of thermally-reduced Graphenes”, Journal of the Korean Physical Society, Vol. 57, No. 6 (2010), pp.1649-1652. [19]. M.J. McAllister, J.L. Li, D.H. Adamson, H.C. Schniepp, A.A. Abdala, J. Liu. M.H. Alonso, D.L. Milius, R. Car, R.K. Prud’homme, and I.A. Aksay, “Single sheet functionalized graphene by oxidation and thermal expansion of graphite”, Chem. Mater., Vol. 19 (2007), pp. 4396-4404. [20]. F. Perreault, A.F. de Faria and M. Elimelech, “Environmental applications of graphene-based nanomaterials”, Chem. Soc. Rev., Vol. 44 (2015), pp. 5861-5896. [21]. A. Ganguly, S. Sharma, P. Papakonstantinou, J. Hamilton, “Probing the thermal deoxygenation of Graphene oxide using highresolution in situ X-ray-based spectroscopies”, J. Phys. Chem. C, Vol. 115, No. 34 (2011), pp. 17009–17019. [22]. D.R. Dreyer, S. Park, C.W. Bielawski and R.S. Ruoff, “The chemistry of graphene oxide”, Chem. Soc. Rev., Vol. 39 (2010), pp. 228–240. [23].L. Staidenmaier, “Verfahere zur darstellung der graphitsaure”, Berichte der deutschen chemischen Geselllschaft, Vol. 31, No. 2 (1898), pp. 1481-1487. [24]. M. Acik, G. Lee, C. Mattevi, A. Pirkle, R.M. Wallace, M. Chhowalla, K. Cho, and Y. Chabal, “The Role of Oxygen during Thermal Reduction of Graphene Oxide Studied by Infrared Absorption Spectroscopy”, J. Phys. Chem. C, Vol. 115, No. 40 (2011), pp. 19761-19781. [25]. H. Qiu, T. Bechtold, L. Le, W.Y. Lee, “Evaporative assembly of graphene oxide for electric double-layer capacitor electrode application”, Powder Technology, Vol. 270 (2015), pp. 192-196. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CBES2, 04 - 2018 129 ABSTRACT CHARACTERISTICS OF GRAPHENE BY THERMO-REDUCTION METHOD, APPLICATION AS SUPERCAPACITOR Reduced graphene oxide (rGO) were prepared by thermal reduction technique from graphene oxide in N2 gas atmosphere at 600 oC during 1 hour. The rGO properties were thoroughly discussed on the basis of Scanning electron microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD) and nitrogen isotherms adsorption results. The electrochemical properties of the rGO materials have been determined with a specific capacitance of 65.8 F/g at a scanning potential of 50 mV/s. Key words: Graphene (rGO); Graphene oxide (GO); Supercapacitor. Nhận bài ngày 15 tháng 02 năm 2018 Hoàn thiện ngày 19 tháng 03 năm 2018 Chấp nhận đăng ngày 02 tháng 04 năm 2018 Địa chỉ: 1Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; 2Khoa Công nghệ hóa học, Trường Đại học Công nghiệp Việt Trì; 3Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; 4 Khoa Khoa học cơ bản, Trường Đại học Mỏ- Địa chất; 5Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; 6Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam. * Email: thanhvktnd@yahoo.com.