Reduced graphene oxide (rGO) sheets have received great attention as a key element for thin barrier films that block the permeation of water vapor and other gases. However, it remains a challenge to prepare the rGO-based barrier films on plastic substrates through a chemically benign and low temperature fabrication route. Toxic chemicals or high temperature thermal treatments that are widely used for preparing rGO need to be avoided because they can damage the underlying plastic substrates. In this study, we report the fabrication of rGO/TiO2 composite films via an eco-friendly and low temperature ultraviolet (UV) photoreduction process and demonstrate their enhanced gas barrier properties by measuring water vapor transmission rates (WVTRs). When photocatalytic TiO2 nanoparticles are employed, UV exposure reduces the GO/TiO2 composite solution to form rGO/TiO2, which is subsequently deposited on plastic substrates. The rGO/TiO2 composites become resistant to water absorption because the UV photoreduction of GO/TiO2 effectively removes most polar groups on the GO sheets. We confirmed that rGO/TiO2 composites were successfully deposited onto the plastic substrate through a solution process and the barrier films led to a substantial reduction in WVTRs of the substrate. Our strategy for preparing graphene-based thin barrier films by using a UV photoreduction process enables the fabrication of solution-processed graphene-based encapsulation layers on plastic substrates with an eco-friendly and low temperature fabrication method.
KSP 제안 키워드
Composite film, Eco-friendly, Fabrication method, GO sheets, Graphene oxide(GOS), High Temperature, Key element, Low temperature(LT), Low temperature fabrication, Plastic substrate, Polar group
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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