Ključna razlika između grafenskog oksida i redukovanog grafenskog oksida je u tome što grafen oksid sadrži funkcionalne grupe koje sadrže kiseonik, dok redukovanom grafenskom oksidu nedostaju funkcionalne grupe koje sadrže kiseonik.
Grafitni oksid je materijal koji se sastoji od atoma ugljika, vodika i kisika. Ovo jedinjenje možemo dobiti tretiranjem grafita jakim oksidantima. Također, možemo proizvesti monomolekularne listove ovog materijala, a to su listovi grafenskog oksida. Štaviše, možemo tretirati ove monomolekularne ploče da dobijemo redukovani grafen oksid.
Šta je grafen oksid?
Grafen oksid je monomolekularna ploča od grafitnog oksida. Ovaj materijal je veoma važan jer ga možemo koristiti za proizvodnju grafenskih listova na efikasan, ali jeftin način. U ovom slučaju, grafen oksid je oksidirani oblik grafena. Ima jedan atomski sloj, prošaran funkcionalnim grupama koje sadrže kiseonik.
Slika 01: Hemijska struktura grafenskog oksida
Ovaj materijal je disperzibilan u vodi i drugim rastvaračima zbog prisustva kiseonika. Stoga je ovaj materijal lako obraditi. Također, ovo svojstvo mu omogućava da poboljša električna i mehanička svojstva keramike kada pomiješamo keramički materijal sa grafen oksidom. Međutim, nije dobro za električnu provodljivost. Stoga ga kategoriziramo kao električni izolator. Uglavnom, ovo je zbog prekida sp2 mreže vezivanja koja je prisutna u grafitu. Ali, postoje neki procesi koje možemo koristiti da povećamo njegova svojstva.
Također, postoje četiri glavne metode koje proizvođači koriste za pravljenje ovog jedinjenja. Oni su; Metoda Staudenmaier, Hofmann, Brodie i Hummers. Ove tehnike imaju različite razlike među sobom.
Koristi
- U proizvodnji prozirnih provodljivih filmova u fleksibilnoj elektronici, solarnim ćelijama, hemijskim senzorima, itd. primjenom grafenskog oksida kao tankog filma nanesenog u podlogu.
- Za zamenu kalajnog oksida u baterijama i ekranima osetljivim na dodir.
- Kao materijal za elektrode za baterije, kondenzatore i solarne ćelije zbog svoje velike površine.
- Za poboljšanje svojstava kompozitnih materijala (zatezna čvrstoća, elastičnost, provodljivost, itd.) miješanjem sa tim materijalima.
- Različite medicinske primjene zbog fluorescentne prirode materijala.
Šta je redukovani grafen oksid?
Redukovani grafen oksid je redukovani oblik monomolekularnih listova grafenskog oksida. Ne postoje funkcionalne grupe koje sadrže kiseonik jer se te grupe redukuju različitim tehnikama tretmana. Takođe, ovaj proces redukcije je izuzetno važan proces jer ima veliki uticaj na konačni proizvod koji ćemo dobiti. Jer, proces određuje koliko će biti blizu kvaliteta smanjene forme kvaliteti savršenog grafena.
Za aplikacije kao što je skladištenje energije u velikim/industrijskim razmerama, redukovani grafen oksid je dobar izbor. To je uglavnom zato što je vrlo lako proizvesti ovo jedinjenje u velikim količinama nego proizvoditi grafen.
Slika 02: Spektroskopija apsorpcije i Raman spektroskopija grafita, grafenskog oksida i redukovanog grafenskog oksida
Postoji nekoliko načina na koje možemo smanjiti grafen oksid da bismo dobili redukovani grafen oksid. Među njima, važne tehnike su termičke, hemijske ili elektrohemijske metode. Upotreba hemijskih metoda ima veliku prednost jer tada možemo povećati proizvodnju po želji. Međutim, u većini slučajeva, proizvod hemijskim metodama ima svoja električna svojstva i površinu ispod standarda.
Koristi
- U istraživanjima u vezi s grafenom
- Proizvodnja baterija
- Biomedicinske aplikacije
- U proizvodnji superkondenzatora
- U grafenskoj elektronici za štampanje
Koja je razlika između grafenskog oksida i redukovanog grafenskog oksida?
Grafen oksid je monomolekularni sloj grafen oksida dok je redukovani grafen oksid redukovana forma monomolekularnih listova grafenskog oksida. Dakle, iz ovoga možemo razumjeti osnovu razlike između grafenskog oksida i reduciranog grafenskog oksida. Možemo koristiti grafen oksid za proizvodnju grafena u malim razmjerima i na jeftin način, ali možemo koristiti redukovani oblik grafen oksida za proizvodnju grafena u velikim industrijskim razmjerima.
Još jedna razlika između grafenskog oksida i redukovanog grafenskog oksida je ta što je grafen oksid visoko disperzibilan u vodi i drugim rastvaračima dok je redukovani oblik manje disperzivan; disperzibilan je pri niskim koncentracijama. Iznad svega, ključna razlika između grafenskog oksida i reduciranog grafenskog oksida je u tome što grafen oksid sadrži funkcionalne grupe koje sadrže kisik, dok redukovanom grafenskom oksidu nedostaju funkcionalne grupe koje sadrže kisik. To je uglavnom zato što proizvodimo redukovanu formu putem redukcijskih reakcija grafenskog oksida.
Sažetak – Grafen oksid naspram redukovanog grafenskog oksida
U sažetku, ključna razlika između grafenskog oksida i reduciranog grafenskog oksida je u tome što grafen oksid sadrži funkcionalne grupe koje sadrže kisik, dok redukovanom grafenskom oksidu nedostaju funkcionalne grupe koje sadrže kisik. Nadalje, možemo pretvoriti grafit oksid u grafen oksid, a zatim u reducirani grafen oksid.
