Ključna razlika između grafena i grafen oksida je u tome što je grafen tvar napravljena od atoma ugljika međusobno povezanih u ponavljajućem obrascu šesterokuta, dok je grafen oksid oksidirani oblik grafena koji je prošaran skupinama koje sadrže kisik atomi.
Grafen se može opisati kao alotrop ugljika koji postoji u obliku dvodimenzionalnih ploča. Grafen oksid je monomolekularna ploča od grafit oksida. U ovom ćemo članku uspoređivati grafen s grafen oksidom.
Što je grafen?
Grafen je alotrop ugljika koji postoji u obliku dvodimenzionalnih listova, koji se naziva "dvodimenzionalna heksagonalna rešetka".” Grafen je obično beskonačno velika aromatska molekula. Možemo koristiti različite puteve za proizvodnju grafena. Neki od njih uključuju mehaničke metode, cijepanje jednoslojnog ugljika, kemijske metode, kemijsko taloženje iz pare, smanjenje ugljičnog dioksida, metodu nadzvučnog raspršivanja, lasersku metodu, ionsku implantaciju i proizvodnju grafena kompatibilnu s CMOS-om.
Grafen ima jedinstven skup svojstava. Ima jaku strukturu u odnosu na svoju debljinu, a njegova čvrstoća je jača čak i od čelika. Ostala svojstva uključuju sposobnost učinkovitog provođenja topline i električne energije, sposobnost gorenja na vrlo niskim temperaturama, gotovo prozirnost, kompliciranu strukturu strukture grafena i nelinearni dijamagnetizam. Nadalje, ova tvar ima velike kvantne oscilacije. Atomi ugljika na rubovima grafenske ploče imaju specifičnu kemijsku reaktivnost, a defekti koji se javljaju unutar strukture ploče mogu povećati kemijsku reaktivnost. Osim toga, te grafenske ploče imaju tendenciju slaganja, tvoreći grafitnu strukturu.
Slika 01: Pločasta struktura grafena
Svaki atom u grafenskoj ploči povezuje se sa svoja tri najbliža susjeda putem sigma kemijskih veza i također daje jedan od svojih elektrona vodljivom pojasu koji postoji između cijele plošne strukture. Ova vrsta vodljivog pojasa čini strukturu grafena polumetalom s neobičnim elektroničkim svojstvima, koja se mogu opisati pomoću teorija za relativističke čestice bez mase.
Postoje različite primjene grafena, koje uključuju njegovu upotrebu kao prozirnog i fleksibilnog vodiča koji može igrati važnu ulogu u primjenama materijala/uređaja (npr. solarne ćelije, diode koje emitiraju svjetlost, ploče osjetljive na dodir i pametni prozori ili telefoni).
Što je grafen oksid?
Grafen oksid je monomolekularna ploča od grafit oksida. Ovaj materijal je vrlo važan jer ga možemo koristiti za proizvodnju ploča od grafena na učinkovit, ali jeftin način. U ovom slučaju, grafen oksid je oksidirani oblik grafena. Ima jedan atomski sloj, prošaran funkcionalnim skupinama koje sadrže kisik.
Slika 02: Vodena otopina grafen oksida
Ovaj materijal se može dispergirati u vodi i drugim otapalima zbog prisutnosti kisikovih funkcionalnih skupina. Stoga je ovaj materijal lako obraditi. Štoviše, ovo svojstvo omogućuje poboljšanje električnih i mehaničkih svojstava keramike kada pomiješamo keramički materijal s grafen oksidom. Međutim, to nije dobro za električnu vodljivost. Stoga ga kategoriziramo kao električni izolator. To je uglavnom zbog poremećaja sp2 veznih mreža prisutnih u grafitu. Ali postoje neki procesi koje možemo koristiti za povećanje njegovih svojstava.
Štoviše, postoje četiri glavne metode koje proizvođači koriste za izradu ovog spoja. To su Staudenmaier, Hofmann, Brodie i Hummers metoda. Ove tehnike imaju različite razlike među sobom.
Koja je razlika između grafena i grafen oksida?
Grafen se može opisati kao alotrop ugljika koji postoji u obliku dvodimenzionalnih ploča. Grafen oksid je monomolekularna ploča od grafit oksida. Ključna razlika između grafena i grafen oksida je u tome što je grafen tvar napravljena od atoma ugljika međusobno povezanih u ponavljajućem obrascu šesterokuta, dok je grafen oksid oksidirani oblik grafena koji je prožet skupinama koje imaju atome kisika.
Infografika u nastavku prikazuje razlike između grafena i grafen oksida u obliku tablice za usporedbu.
Sažetak – grafen protiv grafen oksida
Ključna razlika između grafena i grafen oksida je u tome što je grafen tvar napravljena od atoma ugljika međusobno povezanih u ponavljajućem obrascu šesterokuta, dok je grafen oksid oksidirani oblik grafena koji je prošaran skupinama koje sadrže kisik atomi.
