Der Hauptunterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid besteht darin, dass das Graphenoxid sauerstoffh altige funktionelle Gruppen enthält, während dem reduzierten Graphenoxid die sauerstoffh altigen funktionellen Gruppen fehlen.
Graphitoxid ist ein Material, das aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen besteht. Wir können diese Verbindung erh alten, indem wir Graphit mit starken Oxidationsmitteln behandeln. Außerdem können wir die monomolekularen Schichten aus diesem Material herstellen, bei denen es sich um die Graphenoxidschichten handelt. Darüber hinaus können wir diese monomolekularen Schichten behandeln, um reduziertes Graphenoxid zu erh alten.
Was ist Graphenoxid?
Graphenoxid ist eine monomolekulare Schicht aus Graphitoxid. Dieses Material ist sehr wichtig, weil wir es verwenden können, um Graphenblätter auf effektive und dennoch kostengünstige Weise herzustellen. In diesem Fall ist Graphenoxid eine oxidierte Form von Graphen. Es hat eine einzelne Atomschicht, die mit sauerstoffh altigen funktionellen Gruppen durchzogen ist.
Abbildung 01: Chemische Struktur von Graphenoxid
Dieses Material ist aufgrund des Vorhandenseins von Sauerstoff-Funktionalitäten in Wasser und anderen Lösungsmitteln dispergierbar. Daher ist es einfach, dieses Material zu verarbeiten. Diese Eigenschaft ermöglicht es auch, die elektrischen und mechanischen Eigenschaften von Keramik zu verbessern, wenn wir das Keramikmaterial mit Graphenoxid mischen. Es ist jedoch nicht gut für die elektrische Leitfähigkeit. Daher kategorisieren wir es als elektrischen Isolator. Hauptsächlich ist dies auf die Unterbrechung von sp2 Bindungsnetzwerken zurückzuführen, die in Graphit vorhanden sind. Aber es gibt einige Prozesse, die wir verwenden können, um seine Eigenschaften zu erweitern.
Außerdem gibt es vier Hauptmethoden, die Hersteller verwenden, um diese Verbindung herzustellen. Sie sind; Staudenmaier-, Hofmann-, Brodie- und Hummers-Methode. Diese Techniken weisen verschiedene Unterschiede auf.
Verwendet
- Bei der Herstellung transparenter leitfähiger Filme in flexibler Elektronik, Solarzellen, chemischen Sensoren usw. durch Aufbringen von Graphenoxid als dünner Film, der im Substrat abgeschieden wird.
- Zum Ersatz von Zinnoxid in Batterien und Touchscreens.
- Aufgrund seiner großen Oberfläche als Elektrodenmaterial für Batterien, Kondensatoren und Solarzellen.
- Zur Verbesserung der Eigenschaften von Verbundwerkstoffen (Zugfestigkeit, Elastizität, Leitfähigkeit usw.) durch Mischen mit diesen Materialien.
- Verschiedene medizinische Anwendungen aufgrund der fluoreszierenden Natur des Materials.
Was ist reduziertes Graphenoxid?
Reduziertes Graphenoxid ist die reduzierte Form von monomolekularen Graphenoxidschichten. Es gibt keine sauerstoffh altigen funktionellen Gruppen, da diese Gruppen durch verschiedene Behandlungstechniken reduziert werden. Außerdem ist dieser Reduktionsprozess ein äußerst wichtiger Prozess, da er einen großen Einfluss auf das Endprodukt hat, das wir erh alten werden. Denn der Prozess bestimmt, wie nahe die Qualität der reduzierten Form der Qualität von perfektem Graphen kommt.
Für Anwendungen wie Energiespeicherung im großen/industriellen Maßstab ist reduziertes Graphenoxid eine gute Wahl. Dies liegt hauptsächlich daran, dass es sehr einfach ist, diese Verbindung in großem Maßstab herzustellen, als Graphen herzustellen.
Abbildung 02: Absorptionsspektroskopie und Raman-Spektroskopie von Graphit, Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid
Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie wir das Graphenoxid reduzieren können, um reduziertes Graphenoxid zu erh alten. Darunter sind die wichtigen Techniken thermische, chemische oder elektrochemische Verfahren. Die Verwendung der chemischen Methoden hat einen großen Vorteil, weil wir dann die Produktion nach Belieben skalieren können. Die elektrischen Eigenschaften und die Oberfläche des Produkts aus chemischen Verfahren liegen jedoch meistens unter den Standards.
Verwendet
- In Forschungen zu Graphen
- Batterieherstellung
- Biomedizinische Anwendungen
- Bei der Herstellung von Superkondensatoren
- In druckbarer Graphen-Elektronik
Was ist der Unterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid?
Graphenoxid ist eine monomolekulare Schicht aus Graphitoxid, während reduziertes Graphenoxid die reduzierte Form von monomolekularen Graphenoxidschichten ist. Daher können wir die Basis des Unterschieds zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid verstehen. Wir können Graphenoxid verwenden, um Graphen in kleinem Maßstab und auf kostengünstige Weise herzustellen, aber wir können eine reduzierte Form von Graphenoxid verwenden, um Graphen im großen industriellen Maßstab herzustellen.
Ein weiterer Unterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid besteht darin, dass das Graphenoxid in Wasser und anderen Lösungsmitteln stark dispergierbar ist, während die reduzierte Form weniger dispergierbar ist; es ist in geringen Konzentrationen dispergierbar. Der Hauptunterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid besteht vor allem darin, dass das Graphenoxid sauerstoffh altige funktionelle Gruppen enthält, während dem reduzierten Graphenoxid die sauerstoffh altigen funktionellen Gruppen fehlen. Das liegt hauptsächlich daran, dass wir die reduzierte Form durch Reduktionsreaktionen von Graphenoxid herstellen.
Zusammenfassung – Graphenoxid vs. reduziertes Graphenoxid
Zusammenfassend besteht der Hauptunterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid darin, dass das Graphenoxid sauerstoffh altige funktionelle Gruppen enthält, während dem reduzierten Graphenoxid die sauerstoffh altigen funktionellen Gruppen fehlen. Darüber hinaus können wir Graphitoxid in Graphenoxid und dann in reduziertes Graphenoxid umwandeln.
