Galvenā atšķirība starp grafēna oksīdu un reducēto grafēna oksīdu ir tāda, ka grafēna oksīds satur skābekli saturošas funkcionālās grupas, savukārt reducētajam grafēna oksīdam trūkst skābekli saturošu funkcionālo grupu.
Grafīta oksīds ir materiāls, kas sastāv no oglekļa, ūdeņraža un skābekļa atomiem. Mēs varam iegūt šo savienojumu, apstrādājot grafītu ar spēcīgiem oksidētājiem. Mēs varam arī izgatavot šī materiāla monomolekulāras loksnes, kas ir grafēna oksīda loksnes. Turklāt mēs varam apstrādāt šīs monomolekulāras loksnes, lai iegūtu reducētu grafēna oksīdu.
Kas ir grafēna oksīds?
Grafēna oksīds ir monomolekulāra loksne no grafīta oksīda. Šis materiāls ir ļoti svarīgs, jo mēs varam to izmantot, lai efektīvi, taču lēti ražotu grafēna loksnes. Šajā gadījumā grafēna oksīds ir oksidēta grafēna forma. Tam ir viens atomu slānis, kas savienots ar skābekli saturošām funkcionālām grupām.
Attēls 01: Grafēna oksīda ķīmiskā struktūra
Šis materiāls ir disperģējams ūdenī un citos šķīdinātājos, jo tajā ir skābekļa funkcionalitātes. Tādējādi šo materiālu ir viegli apstrādāt. Turklāt šī īpašība ļauj uzlabot keramikas elektriskās un mehāniskās īpašības, sajaucot keramikas materiālu ar grafēna oksīdu. Tomēr tas nav labs elektrovadītspējai. Tāpēc mēs to klasificējam kā elektrisko izolatoru. Galvenokārt tas ir saistīts ar sp2 savienojošo tīklu traucējumiem, kas ir grafītā. Taču ir daži procesi, ko varam izmantot, lai uzlabotu tā īpašības.
Tāpat ir četras galvenās metodes, ko ražotāji izmanto šī savienojuma pagatavošanai. Viņi ir; Štaudenmaiera, Hofmaņa, Brodija un Hummera metode. Šīm metodēm ir dažādas atšķirības.
Lietojumi
- Caurspīdīgu vadošu plēvju ražošanā elastīgā elektronikā, saules baterijās, ķīmiskajos sensoros utt., izmantojot grafēna oksīdu kā plānu kārtiņu, kas nogulsnēta substrātā.
- Alvas oksīda nomaiņai akumulatoros un skārienekrānos.
- Kā elektrodu materiāls akumulatoriem, kondensatoriem un saules baterijām, pateicoties tā lielajam virsmas laukumam.
- Lai uzlabotu kompozītmateriālu īpašības (stiepes izturību, elastību, vadītspēju utt.), sajaucot ar šiem materiāliem.
- Dažādi medicīniski pielietojumi materiāla fluorescējošās īpašības dēļ.
Kas ir samazināts grafēna oksīds?
Reducēts grafēna oksīds ir monomolekulāro grafēna oksīda lokšņu reducēta forma. Nav skābekli saturošu funkcionālo grupu, jo šīs grupas tiek samazinātas, izmantojot dažādas apstrādes metodes. Turklāt šis samazināšanas process ir ārkārtīgi svarīgs process, jo tam ir liela ietekme uz galaproduktu, ko mēs gatavojamies iegūt. Jo process nosaka, cik tuvu reducētās formas kvalitāte būs perfekta grafēna kvalitātei.
Tādiem lietojumiem kā enerģijas uzkrāšana lielā/rūpnieciskā mērogā reducēts grafēna oksīds ir laba izvēle. Tas galvenokārt ir tāpēc, ka šo savienojumu ir ļoti viegli ražot lielā apjomā nekā grafēnu.
Attēls 02: Grafīta, grafēna oksīda un reducētā grafēna oksīda absorbcijas spektroskopija un Ramana spektroskopija
Ir vairāki veidi, kā mēs varam reducēt grafēna oksīdu, lai iegūtu reducētu grafēna oksīdu. Starp tiem svarīgas metodes ir termiskās, ķīmiskās vai elektroķīmiskās metodes. Ķīmisko metožu izmantošanai ir liela priekšrocība, jo tad mēs varam palielināt ražošanu pēc vēlēšanās. Tomēr vairumā gadījumu produktam, kas iegūts ar ķīmiskām metodēm, elektriskās īpašības un virsmas laukums ir zemāks par standartiem.
Lietojumi
- Pētījumos par grafēnu
- Bateriju ražošana
- Biomedicīnas lietojumi
- Superkondensatoru ražošanā
- Drukājama grafēna elektronikā
Kāda ir atšķirība starp grafēna oksīdu un samazinātu grafēna oksīdu?
Grafēna oksīds ir monomolekulāra grafīta oksīda loksne, savukārt reducētais grafēna oksīds ir monomolekulāra grafēna oksīda loksnes reducēta forma. Tādējādi no tā mēs varam saprast atšķirības starp grafēna oksīdu un reducēto grafēna oksīdu. Mēs varam izmantot grafēna oksīdu, lai ražotu grafēnu mazā apjomā un lēti, bet mēs varam izmantot reducētu grafēna oksīda formu, lai ražotu grafēnu lielā rūpnieciskā mērogā.
Vēl viena atšķirība starp grafēna oksīdu un reducēto grafēna oksīdu ir tāda, ka grafēna oksīds ir ļoti labi disperģējams ūdenī un citos šķīdinātājos, savukārt reducētā forma ir mazāk disperģējama; tas ir izkliedējams zemās koncentrācijās. Pirmām kārtām galvenā atšķirība starp grafēna oksīdu un reducēto grafēna oksīdu ir tā, ka grafēna oksīds satur skābekli saturošas funkcionālās grupas, savukārt reducētajam grafēna oksīdam trūkst skābekli saturošu funkcionālo grupu. Tas ir galvenokārt tāpēc, ka mēs ražojam reducēto formu grafēna oksīda reducēšanas reakcijās.
Kopsavilkums - grafēna oksīds pret samazinātu grafēna oksīdu
Rezumējot, galvenā atšķirība starp grafēna oksīdu un reducēto grafēna oksīdu ir tā, ka grafēna oksīds satur skābekli saturošas funkcionālās grupas, savukārt reducētajam grafēna oksīdam trūkst skābekli saturošu funkcionālo grupu. Turklāt mēs varam pārvērst grafīta oksīdu grafēna oksīdā un pēc tam reducētā grafēna oksīdā.
