Den viktigaste skillnaden mellan grafenoxid och reducerad grafenoxid är att grafenoxiden innehåller syreh altiga funktionella grupper medan den reducerade grafenoxiden saknar de syreh altiga funktionella grupperna.
Grafitoxid är ett material som består av kol-, väte- och syreatomer. Vi kan erhålla denna förening genom att behandla grafit med starka oxidationsmedel. Vi kan också producera monomolekylära ark av detta material, som är grafenoxidskivorna. Dessutom kan vi behandla dessa monomolekylära ark för att erhålla reducerad grafenoxid.
Vad är grafenoxid?
Grafenoxid är ett monomolekylärt ark från grafitoxid. Detta material är mycket viktigt eftersom vi kan använda det för att producera grafenark på ett effektivt men ändå billigt sätt. I det här fallet är grafenoxid en oxiderad form av grafen. Den har ett enda atomlager, spetsat med syreh altiga funktionella grupper.
Figur 01: Grafenoxid-kemisk struktur
Detta material är dispergerbart i vatten och andra lösningsmedel på grund av närvaron av syrefunktioner. Därför är det lätt att bearbeta detta material. Den här egenskapen gör det också möjligt för den att förbättra de elektriska och mekaniska egenskaperna hos keramik när vi blandar det keramiska materialet med grafenoxid. Det är dock inte bra för den elektriska ledningsförmågan. Därför kategoriserar vi den som en elektrisk isolator. Detta beror främst på störningen av sp2 bindningsnätverk som finns i grafit. Men det finns några processer som vi kan använda för att utöka dess egenskaper.
Det finns också fyra huvudsakliga metoder som tillverkare använder för att göra denna blandning. Dom är; Staudenmaier, Hofmann, Brodie och Hummers metod. Dessa tekniker har olika skillnader mellan dem.
Användar
- Vid tillverkning av transparenta ledande filmer i flexibel elektronik, solceller, kemiska sensorer etc. genom att applicera grafenoxid som en tunn film avsatt i substratet.
- För ersättning av tennoxid i batterier och pekskärmar.
- Som ett elektrodmaterial för batterier, kondensatorer och solceller på grund av dess höga yta.
- För att förbättra egenskaperna hos kompositmaterial (draghållfasthet, elasticitet, konduktivitet, etc.) genom att blanda med dessa material.
- Olika medicinska tillämpningar på grund av materialets fluorescerande natur.
Vad är reducerad grafenoxid?
Reducerad grafenoxid är den reducerade formen av monomolekylära grafenoxidark. Det finns inga syreh altiga funktionella grupper eftersom dessa grupper reduceras genom olika behandlingstekniker. Denna reduktionsprocess är också en extremt viktig process eftersom den har stor inverkan på den slutliga produkten som vi kommer att få. Eftersom processen avgör hur nära kvaliteten på reducerad form kommer att vara kvaliteten på perfekt grafen.
För applikationer som energilagring i stor/industriell skala är reducerad grafenoxid ett bra val. Det beror främst på att det är mycket lätt att tillverka denna förening i stor skala än att producera grafen.
Figur 02: Absorbansspektroskopi och Raman-spektroskopi av grafit, grafenoxid och reducerad grafenoxid
Det finns flera sätt att reducera grafenoxiden för att erhålla reducerad grafenoxid. Bland dem är de viktiga teknikerna termiska, kemiska eller elektrokemiska metoder. Att använda de kemiska metoderna har en stor fördel eftersom vi då kan skala upp produktionen som vi vill. Men oftast har produkten från kemiska metoder sina elektriska egenskaper och yta, under standarden.
Användar
- I undersökningar om grafen
- Tillverkning av batterier
- Biomedicinska applikationer
- Vid tillverkning av superkondensatorer
- I utskrivbar grafenelektronik
Vad är skillnaden mellan grafenoxid och reducerad grafenoxid?
Grafenoxid är ett monomolekylärt ark av grafitoxid medan reducerad grafenoxid är den reducerade formen av monomolekylära grafenoxidark. Därför kan vi förstå grunden för skillnaden mellan grafenoxid och reducerad grafenoxid. Vi kan använda grafenoxid för att producera grafen i liten skala och på ett billigt sätt, men vi kan använda en reducerad form av grafenoxid för att producera grafen i stor industriell skala.
En annan skillnad mellan grafenoxid och reducerad grafenoxid är att grafenoxiden är mycket dispergerbar i vatten och andra lösningsmedel medan reducerad form är mindre dispergerbar; det är dispergerbart i låga koncentrationer. Framför allt är nyckelskillnaden mellan grafenoxid och reducerad grafenoxid att grafenoxiden innehåller syreh altiga funktionella grupper medan den reducerade grafenoxiden saknar de syreh altiga funktionella grupperna. Det beror främst på att vi producerar den reducerade formen via reduktionsreaktioner av grafenoxid.
Sammanfattning – Graphene Oxide vs Reduced Graphene Oxide
Sammanfattningsvis är den viktigaste skillnaden mellan grafenoxid och reducerad grafenoxid att grafenoxiden innehåller syreh altiga funktionella grupper medan den reducerade grafenoxiden saknar de syreh altiga funktionella grupperna. Dessutom kan vi omvandla grafitoxid till grafenoxid och sedan till reducerad grafenoxid.
