Skillnad mellan grafenoxid och reducerad grafenoxid

De nyckelskillnad mellan grafenoxid och reducerad grafenoxid är att grafenoxid innehåller syrehaltiga funktionella grupper, medan den reducerade grafenoxiden saknar de syrehaltiga 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 de monomolekylära arken av detta material, vilket är grafenoxidplåtarna. Dessutom kan vi behandla dessa monomolekylära ark för att erhålla reducerad grafenoxid.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är grafenoxid
3. Vad är Reduced Graphene Oxid
4. Jämförelse vid sida vid sida - grafenoxid vs reducerad grafenoxid i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är grafenoxid?

Grafenoxid är ett monomolekylärt ark från grafitoxid. Detta material är mycket viktigt eftersom vi kan använda den för att producera grafenark på ett effektivt, men ändå billigt sätt. I detta fall är grafenoxid en oxiderad form av grafen. Det har ett enda atomlager, laced med syreinnehållande funktionella grupper.

Figur 01: Kemisk struktur av grafenoxid

Detta material är dispergerbart i vatten och andra lösningsmedel på grund av närvaron av syrefunktionaliteter. Det är därför lätt att bearbeta detta material. Denna egenskap gör det också möjligt att förbättra keramiska elektriska och mekaniska egenskaper när vi blandar det keramiska materialet med grafenoxid. Det är dock inte bra för elektrisk ledningsförmåga. Därför kategoriserar vi den som en elektrisk isolator. Huvudsakligen beror detta på störningen av sp² bindningsnät som är närvarande i grafit. Men det finns några processer som vi kan använda för att öka sina egenskaper.

Det finns också fyra viktiga metoder som tillverkare använder för att göra denna förening. Dom är; Staudenmaier, Hofmann, Brodie och Hummers metod. Dessa tekniker har olika skillnader mellan dem.

användningsområden

• Vid framställning av transparenta ledande filmer i flexibel elektronik, solceller, kemiska sensorer etc. genom att applicera grafenoxid som en tunnfilm avsatt i substratet.
• För ersättning av tennoxid i batterier och pekskärmar.
• Som elektrodmaterial för batterier, kondensatorer och solceller på grund av sin höga yta.
• För att förbättra egenskaperna hos kompositmaterial (draghållfasthet, elasticitet, ledningsförmåga etc.) genom att blanda med dessa material.
• Olika medicinska tillämpningar på grund av materialets fluorescerande natur.

Vad är Reduced Graphene Oxid?

Minskad grafenoxid är den reducerade formen av monomolekylära grafenoxidplåtar. Det finns inga syrehaltiga funktionella grupper eftersom dessa grupper reduceras via olika behandlingstekniker. Även denna reduktionsprocess är en extremt viktig process eftersom den har en stor inverkan på den slutliga produkten som vi kommer att få. Därför bestämmer processen hur nära det är kvaliteten på reducerad form till kvaliteten på perfekt grafen.

För applikationer som energilagring i stor / industriell skala är reducerad grafenoxid ett bra val. Det är främst eftersom det är mycket lätt att tillverka denna förening i stor skala än att producera grafen.

Figur 02: Absorbans spektroskopi och Raman spektroskopi av grafit, grafenoxid och reducerad grafenoxid

Det finns flera sätt att vi kan minska grafenoxiden för att erhålla reducerad grafenoxid. Bland dem är de viktiga teknikerna termiska, kemiska eller elektrokemiska metoder. Att använda kemiska metoder har en stor fördel, eftersom vi kan skala upp produktionen som vi önskar. Men de flesta gånger har produkten från kemiska metoder sina elektriska egenskaper och ytarea, under normalen.

användningsområden

• I undersökningar avseende grafen
• Tillverkning av batterier
• Biomedicinska tillämpningar
• Vid produktion av superkapacitorer
• I tryckbar 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 grafenoxidplåtar. 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 vid låga koncentrationer. Framför allt är huvudskillnaden mellan grafenoxid och reducerad grafenoxid att grafenoxiden innehåller syrehaltiga funktionella grupper medan den reducerade grafenoxiden saknar de syrehaltiga funktionella grupperna. Det beror främst på att vi producerar den reducerade formen via reduktionsreaktioner av grafenoxid.

Sammanfattning - Grafenoxid vs Reducerad grafenoxid

Sammanfattningsvis är nyckelskillnaden mellan grafenoxid och reducerad grafenoxid att grafenoxiden innehåller syrehaltiga funktionella grupper medan den reducerade grafenoxiden saknar de syrehaltiga funktionella grupperna. Dessutom kan vi konvertera grafitoxid till grafenoxid och sedan till reducerad grafenoxid.

Referens:

1. "Grafenoxid - Vad är det?" Graphenea. Tillgänglig här 
2. "Minskad grafenoxid - vad är det? Hur är det skapat? "Graphenea. Tillgänglig här 

Image Courtesy:

1. "Grafenoxid" Av Nothingserious (Public Domain) via Commons Wikimedia  
2. "GrapheneOxide - Absorbance and Raman" Av Krischkrisch - eget arbete, (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia