A legfontosabb különbség a grafén-oxid és a redukált grafén-oxid között az, hogy a grafén-oxid oxigéntartalmú funkciós csoportokat tartalmaz, míg a redukált grafén-oxidból hiányoznak az oxigéntartalmú funkciós csoportok.
A grafit-oxid olyan anyag, amely szén-, hidrogén- és oxigénatomokból áll. Ezt a vegyületet a grafit erős oxidálószerekkel történő kezelésével kaphatjuk meg. Ebből az anyagból monomolekuláris lemezeket is előállíthatunk, amelyek a grafén-oxid lemezek. Ezenkívül kezelhetjük ezeket a monomolekuláris lemezeket, hogy redukált grafén-oxidot kapjunk.
Mi az a grafén-oxid?
A grafén-oxid egy grafit-oxidból készült monomolekuláris lemez. Ez az anyag nagyon fontos, mert segítségével hatékonyan, ugyanakkor olcsón készíthetünk grafénlemezeket. Ebben az esetben a grafén-oxid a grafén oxidált formája. Egyetlen atomrétege van, oxigéntartalmú funkciós csoportokkal.
01. ábra: Grafén-oxid kémiai szerkezete
Ez az anyag vízben és más oldószerekben diszpergálható az oxigén funkciós komponensek jelenléte miatt. Ezért ezt az anyagot könnyű feldolgozni. Ezenkívül ez a tulajdonság lehetővé teszi a kerámia elektromos és mechanikai tulajdonságainak javítását, amikor a kerámiát grafén-oxiddal keverjük. Az elektromos vezetőképesség szempontjából azonban nem tesz jót. Ezért az elektromos szigetelők közé soroljuk. Ez főként a grafitban jelenlévő sp2 kötési hálózatok megszakításának köszönhető. Vannak azonban olyan folyamatok, amelyek segítségével javíthatjuk tulajdonságait.
Ezenkívül a gyártók négy fő módszert alkalmaznak ennek a vegyületnek az előállítására. Ők; Staudenmaier, Hofmann, Brodie és Hummers módszer. Ezek a technikák különböző különbségeket mutatnak.
Használat
- Átlátszó, vezetőképes fóliák gyártása rugalmas elektronikában, napelemekben, vegyi érzékelőkben stb. grafén-oxid hordozóra felvitt vékony filmként történő felhordásával.
- Az ón-oxid cseréjéhez az akkumulátorokban és az érintőképernyőkben.
- Akkumulátorok, kondenzátorok és napelemek elektródaanyagaként nagy felülete miatt.
- A kompozit anyagok tulajdonságainak (szakítószilárdság, rugalmasság, vezetőképesség stb.) javítása az anyagokkal való keveréssel.
- Különféle orvosi alkalmazások az anyag fluoreszkáló jellege miatt.
Mi az a redukált grafén-oxid?
A redukált grafén-oxid a monomolekuláris grafén-oxid lemezek redukált formája. Nincsenek oxigéntartalmú funkciós csoportok, mivel ezeket a csoportokat különböző kezelési technikákkal redukálják. Ezenkívül ez a redukciós folyamat rendkívül létfontosságú folyamat, mivel nagy hatással van a végtermékre, amelyet kapni fogunk. Mert a folyamat határozza meg, hogy a redukált forma minősége mennyire lesz közel a tökéletes grafén minőségéhez.
Az olyan alkalmazásokhoz, mint a nagy/ipari méretű energiatárolás, a redukált grafén-oxid jó választás. Ez elsősorban azért van így, mert ezt a vegyületet nagyon egyszerű nagy mennyiségben előállítani, mint grafént.
02. ábra: Grafit, grafén-oxid és redukált grafén-oxid abszorbanciaspektroszkópia és Raman-spektroszkópiája
Többféle módon redukálhatjuk a grafén-oxidot, hogy redukált grafén-oxidot kapjunk. Közülük a fontos technikák a termikus, kémiai vagy elektrokémiai módszerek. A kémiai módszerek alkalmazása nagy előnyt jelent, mert így tetszés szerint bővíthetjük a gyártást. Azonban a legtöbb esetben a kémiai módszerekkel előállított termék elektromos tulajdonságai és felülete a szabványok alatt marad.
Használat
- A grafénnel kapcsolatos kutatásokban
- Elemek gyártása
- Orvosbiológiai alkalmazások
- Szuperkondenzátorok gyártásában
- Nyomtatható grafénelektronikában
Mi a különbség a grafén-oxid és a redukált grafén-oxid között?
A grafén-oxid egy grafit-oxid monomolekuláris lemeze, míg a redukált grafén-oxid a monomolekuláris grafén-oxid lapok redukált formája. Ebből következően megérthetjük a grafén-oxid és a redukált grafén-oxid közötti különbség alapját. Használhatunk grafén-oxidot grafén előállítására kis léptékben és olcsón, de a grafén-oxid redukált formáját használhatjuk nagy ipari méretű grafén előállítására.
További különbség a grafén-oxid és a redukált grafén-oxid között, hogy a grafén-oxid vízben és más oldószerekben nagyon jól, míg a redukált forma kevésbé diszpergálható; kis koncentrációban diszpergálható. Mindenekelőtt a grafén-oxid és a redukált grafén-oxid közötti legfontosabb különbség az, hogy a grafén-oxid oxigéntartalmú funkciós csoportokat tartalmaz, míg a redukált grafén-oxidból hiányoznak az oxigéntartalmú funkciós csoportok. Főleg azért, mert a redukált formát a grafén-oxid redukciós reakcióival állítjuk elő.
Összefoglaló – grafén-oxid vs redukált grafén-oxid
Összefoglalva, a legfontosabb különbség a grafén-oxid és a redukált grafén-oxid között az, hogy a grafén-oxid oxigéntartalmú funkciós csoportokat tartalmaz, míg a redukált grafén-oxidból hiányoznak az oxigéntartalmú funkciós csoportok. Továbbá a grafit-oxidot grafén-oxiddá, majd redukált grafén-oxiddá alakíthatjuk.
