Ključna razlika između grafen oksida i reduciranog grafen oksida je u tome što grafen oksid sadrži funkcionalne skupine koje sadrže kisik, dok reducirani grafen oksid nema funkcionalne skupine koje sadrže kisik.
Grafit oksid je materijal koji se sastoji od atoma ugljika, vodika i kisika. Ovaj spoj možemo dobiti obradom grafita jakim oksidansima. Također, možemo proizvesti monomolekularne ploče ovog materijala, a to su ploče grafen oksida. Štoviše, ove monomolekularne ploče možemo tretirati kako bismo dobili reducirani grafen oksid.
Što je grafen oksid?
Grafen oksid je monomolekularna ploča od grafit oksida. Ovaj materijal je vrlo važan jer ga možemo koristiti za proizvodnju grafenskih ploča 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 01: Kemijska struktura grafen oksida
Ovaj materijal se može dispergirati u vodi i drugim otapalima zbog prisutnosti kisikovih funkcionalnih skupina. Stoga je ovaj materijal lako obraditi. Također, 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. Uglavnom, to je zbog poremećaja sp2 veznih mreža koje su prisutne u grafitu. No, postoje neki procesi koje možemo koristiti za povećanje njegovih svojstava.
Također, postoje četiri glavne metode koje proizvođači koriste za izradu ovog spoja. Oni su; Metoda Staudenmaier, Hofmann, Brodie i Hummers. Ove tehnike imaju različite razlike među sobom.
Upotrebe
- U proizvodnji prozirnih vodljivih filmova u fleksibilnoj elektronici, solarnim ćelijama, kemijskim senzorima itd. primjenom grafen oksida kao tankog filma nanesenog na podlogu.
- Za zamjenu kositrenog oksida u baterijama i ekranima osjetljivim na dodir.
- Kao materijal za elektrode za baterije, kondenzatore i solarne ćelije zbog svoje velike površine.
- Za poboljšanje svojstava kompozitnih materijala (vlačna čvrstoća, elastičnost, vodljivost itd.) miješanjem s tim materijalima.
- Različite medicinske primjene zbog fluorescentne prirode materijala.
Što je reducirani grafen oksid?
Redukirani grafen oksid je reducirani oblik monomolekularnih listova grafen oksida. Ne postoje funkcionalne skupine koje sadrže kisik jer se te skupine reduciraju različitim tehnikama obrade. Također, ovaj proces redukcije je izuzetno vitalan proces jer ima veliki utjecaj na konačni proizvod koji ćemo dobiti. Jer, proces određuje koliko će kvaliteta reduciranog oblika biti bliska kvaliteti savršenog grafena.
Za primjene kao što je skladištenje energije u velikim/industrijskim razmjerima, smanjeni grafen oksid je dobar izbor. To je uglavnom zato što je vrlo lako proizvesti ovaj spoj u velikim količinama nego proizvoditi grafen.
Slika 02: Apsorbancijska spektroskopija i Ramanova spektroskopija grafita, grafen oksida i reduciranog grafen oksida
Postoji nekoliko načina na koje možemo reducirati grafen oksid da dobijemo reducirani grafen oksid. Među njima su važne tehnike toplinske, kemijske ili elektrokemijske metode. Korištenje kemijskih metoda ima veliku prednost jer tada možemo povećati proizvodnju kako želimo. Međutim, u većini slučajeva, proizvod dobiven kemijskim metodama ima električna svojstva i površinu ispod standarda.
Upotrebe
- U istraživanjima grafena
- Proizvodnja baterija
- Biomedicinske primjene
- U proizvodnji superkondenzatora
- U grafenskoj elektronici za ispis
Koja je razlika između grafen oksida i reduciranog grafen oksida?
Grafen oksid je monomolekularna ploča grafit oksida dok je reducirani grafen oksid reducirani oblik monomolekularnih ploča grafen oksida. Dakle, iz ovoga možemo razumjeti osnovu razlike između grafen oksida i reduciranog grafen oksida. Grafen oksid možemo koristiti za proizvodnju grafena u maloj mjeri i na jeftin način, ali možemo koristiti reducirani oblik grafen oksida za proizvodnju grafena u velikim industrijskim razmjerima.
Još jedna razlika između grafen oksida i reduciranog grafen oksida je da je grafen oksid visoko disperzibilan u vodi i drugim otapalima, dok je reducirani oblik manje disperzibilan; disperzibilan je u niskim koncentracijama. Iznad svega, ključna razlika između grafen oksida i reduciranog grafen oksida je u tome što grafen oksid sadrži funkcionalne skupine koje sadrže kisik, dok reducirani grafen oksid nema funkcionalne skupine koje sadrže kisik. To je uglavnom zato što reducirani oblik proizvodimo reakcijama redukcije grafen oksida.
Sažetak – grafen oksid u odnosu na reducirani grafen oksid
Ukratko, ključna razlika između grafen oksida i reduciranog grafen oksida je u tome što grafen oksid sadrži funkcionalne skupine koje sadrže kisik, dok reducirani grafen oksid nema funkcionalne skupine koje sadrže kisik. Nadalje, možemo pretvoriti grafit oksid u grafen oksid, a zatim u reducirani grafen oksid.
