Nøkkelforskjellen mellom grafenoksid og redusert grafenoksid er at grafenoksidet inneholder oksygenholdige funksjonelle grupper, mens det reduserte grafenoksidet mangler de oksygenholdige funksjonelle gruppene.
Grafittoksid er et materiale som består av karbon-, hydrogen- og oksygenatomer. Vi kan oppnå denne forbindelsen ved å behandle grafitt med sterke oksidasjonsmidler. Vi kan også produsere de monomolekylære arkene av dette materialet, som er grafenoksidarkene. Dessuten kan vi behandle disse monomolekylære arkene for å oppnå redusert grafenoksid.
Hva er grafenoksid?
Grafenoksid er et monomolekylært ark fra grafittoksid. Dette materialet er veldig viktig fordi vi kan bruke det til å produsere grafenark på en effektiv, men rimelig måte. I dette tilfellet er grafenoksid en oksidert form av grafen. Den har et enkelt atomlag, med oksygenholdige funksjonelle grupper.
Figur 01: Graphene Oxide Chemical Structure
Dette materialet er dispergerbart i vann og andre løsemidler på grunn av tilstedeværelsen av oksygenfunksjoner. Derfor er det enkelt å behandle dette materialet. Denne egenskapen gjør det også mulig å forbedre de elektriske og mekaniske egenskapene til keramikk når vi blander det keramiske materialet med grafenoksid. Det er imidlertid ikke bra for elektrisk ledningsevne. Derfor kategoriserer vi den som en elektrisk isolator. Hovedsakelig skyldes dette forstyrrelsen av sp2 bindingsnettverk som finnes i grafitt. Men det er noen prosesser vi kan bruke for å utvide egenskapene.
Det er også fire hovedmetoder som produsenter bruker for å lage denne forbindelsen. De er; Staudenmaier, Hofmann, Brodie og Hummers metode. Disse teknikkene har ulike forskjeller mellom dem.
Uses
- Ved produksjon av transparente ledende filmer i fleksibel elektronikk, solceller, kjemiske sensorer osv. ved å påføre grafenoksid som en tynn film avsatt i underlaget.
- For utskifting av tinnoksid i batterier og berøringsskjermer.
- Som et elektrodemateriale for batterier, kondensatorer og solceller på grunn av det høye overflatearealet.
- For å forbedre egenskapene til komposittmaterialer (strekkstyrke, elastisitet, ledningsevne, etc.) ved å blande med disse materialene.
- Ulike medisinske bruksområder på grunn av materialets fluorescerende natur.
Hva er redusert grafenoksid?
Redusert grafenoksid er den reduserte formen av monomolekylære grafenoksidark. Det er ingen oksygenholdige funksjonelle grupper siden disse gruppene reduseres via forskjellige behandlingsteknikker. Dessuten er denne reduksjonsprosessen en ekstremt viktig prosess fordi den har stor innvirkning på det endelige produktet vi skal få. Fordi prosessen bestemmer hvor nær kvaliteten på redusert form vil være kvaliteten på perfekt grafen.
For applikasjoner som energilagring i stor/industriell skala, er redusert grafenoksid et godt valg. Det er hovedsakelig fordi det er veldig enkelt å produsere denne forbindelsen i stor skala enn å produsere grafen.
Figur 02: Absorbansspektroskopi og Raman-spektroskopi av grafitt, grafenoksid og redusert grafenoksid
Det er flere måter vi kan redusere grafenoksidet på for å oppnå redusert grafenoksid. Blant dem er de viktige teknikkene termiske, kjemiske eller elektrokjemiske metoder. Å bruke de kjemiske metodene har en stor fordel fordi, da kan vi skalere opp produksjonen som vi ønsker. Men de fleste ganger har produktet fra kjemiske metoder sine elektriske egenskaper og overflate, under standardene.
Uses
- I undersøkelser angående grafen
- Produksjon av batterier
- Biomedisinske applikasjoner
- I produksjon av superkondensatorer
- I utskrivbar grafenelektronikk
Hva er forskjellen mellom grafenoksid og redusert grafenoksid?
Grafenoksid er et monomolekylært ark av grafittoksid mens redusert grafenoksid er den reduserte formen av monomolekylære grafenoksidark. Derfor kan vi fra dette forstå grunnlaget for forskjellen mellom grafenoksid og redusert grafenoksid. Vi kan bruke grafenoksid for å produsere grafen i liten skala og på en rimelig måte, men vi kan bruke en redusert form for grafenoksid for å produsere grafen i stor industriell skala.
En annen forskjell mellom grafenoksid og redusert grafenoksid er at grafenoksidet er svært dispergerbart i vann og andre løsemidler mens redusert form er mindre dispergerbart; det er dispergerbart ved lave konsentrasjoner. Fremfor alt er nøkkelforskjellen mellom grafenoksid og redusert grafenoksid at grafenoksidet inneholder oksygenholdige funksjonelle grupper, mens det reduserte grafenoksidet mangler de oksygenholdige funksjonelle gruppene. Det er hovedsakelig fordi vi produserer den reduserte formen via reduksjonsreaksjoner av grafenoksid.
Sammendrag – Graphene Oxide vs Reduced Graphene Oxide
Opsummert er nøkkelforskjellen mellom grafenoksid og redusert grafenoksid at grafenoksidet inneholder oksygenholdige funksjonelle grupper, mens det reduserte grafenoksidet mangler de oksygenholdige funksjonelle gruppene. Videre kan vi konvertere grafittoksid til grafenoksid og deretter til redusert grafenoksid.
