تفاوت اصلی بین اکسید گرافن و اکسید گرافن احیا شده این است که اکسید گرافن حاوی گروه های عاملی حاوی اکسیژن است در حالی که اکسید گرافن احیا شده فاقد گروه های عاملی حاوی اکسیژن است.
اکسید گرافیت ماده ای است که از اتم های کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. ما می توانیم این ترکیب را با پردازش گرافیت با اکسید کننده های قوی بدست آوریم. همچنین می توانیم ورقه های تک مولکولی این ماده که همان ورقه های اکسید گرافن است را تولید کنیم. علاوه بر این، ما می توانیم این صفحات تک مولکولی را برای به دست آوردن اکسید گرافن احیا شده پردازش کنیم.
اکسید گرافن چیست؟
اکسید گرافن یک صفحه تک مولکولی از اکسید گرافیت است. این ماده بسیار مهم است زیرا می توانیم از آن برای تولید صفحات گرافن به روشی موثر و در عین حال ارزان استفاده کنیم. در این مورد، اکسید گرافن یک شکل اکسید شده از گرافن است. این یک لایه اتمی دارد که با گروه های عاملی حاوی اکسیژن پوشیده شده است.
شکل 01: ساختار شیمیایی اکسید گرافن
این ماده به دلیل وجود عملکردهای اکسیژن در آب و سایر حلال ها قابل پخش است. از این رو پردازش این ماده آسان است. همچنین، این ویژگی آن را قادر می‌سازد تا زمانی که مواد سرامیکی را با اکسید گرافن مخلوط می‌کنیم، خواص الکتریکی و مکانیکی سرامیک را افزایش دهد. با این حال، برای هدایت الکتریکی خوب نیست.از این رو، آن را به عنوان یک عایق الکتریکی دسته بندی می کنیم. عمدتاً، این به دلیل اختلال در شبکه‌های پیوندی sp2 است که در گرافیت وجود دارد. اما، برخی از فرآیندها وجود دارد که می‌توانیم از آنها برای افزایش خواص آن استفاده کنیم.
همچنین، چهار روش اصلی وجود دارد که سازندگان برای ساخت این ترکیب از آنها استفاده می کنند. آن ها هستند؛ روش استودن مایر، هافمن، برودی و هامرز. این تکنیک ها تفاوت های مختلفی بین آنها دارند.
استفاده
- در تولید فیلم‌های رسانای شفاف در الکترونیک انعطاف‌پذیر، سلول‌های خورشیدی، حسگرهای شیمیایی و غیره با استفاده از اکسید گرافن به‌عنوان یک لایه نازک رسوب‌شده در بستر.
- برای جایگزینی اکسید قلع در باتری ها و صفحه نمایش لمسی.
- به دلیل سطح بالای آن به عنوان یک ماده الکترود برای باتری ها، خازن ها و سلول های خورشیدی.
- برای افزایش خواص مواد کامپوزیت (استحکام کششی، کشش، رسانایی، و غیره) با مخلوط کردن با آن مواد.
- کاربردهای پزشکی مختلف به دلیل ماهیت فلورسنت مواد.
اکسید گرافن احیا شده چیست؟
اکسید گرافن احیا شده شکل احیا شده ورقه های اکسید گرافن تک مولکولی است. هیچ گروه عملکردی حاوی اکسیژن وجود ندارد زیرا این گروه ها از طریق تکنیک های مختلف درمان کاهش می یابند. همچنین، این فرآیند کاهش یک فرآیند بسیار حیاتی است زیرا تأثیر زیادی بر محصول نهایی که قرار است به دست آوریم دارد. زیرا، این فرآیند تعیین می‌کند که کیفیت فرم کاهش‌یافته چقدر به کیفیت گرافن کامل نزدیک خواهد بود.
برای کاربردهایی مانند ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ/صنعتی، اکسید گرافن کاهش یافته انتخاب خوبی است. دلیل اصلی آن این است که ساخت این ترکیب در مقیاس بزرگ نسبت به تولید گرافن بسیار آسان است.
شکل 02: طیف سنجی جذبی و طیف سنجی رامان گرافیت، اکسید گرافن و اکسید گرافن احیا شده
راه های مختلفی وجود دارد که می توانیم اکسید گرافن را برای به دست آوردن اکسید گرافن احیا شده کاهش دهیم. در میان آنها، تکنیک های مهم عبارتند از روش های حرارتی، شیمیایی یا الکتروشیمیایی. استفاده از روش های شیمیایی مزیت بزرگی دارد زیرا در این صورت می توانیم تولید را به دلخواه خود افزایش دهیم. با این حال، در بیشتر مواقع، محصول حاصل از روش‌های شیمیایی، خواص الکتریکی و مساحت سطح آن پایین‌تر از استانداردها است.
استفاده
- در تحقیقات در مورد گرافن
- تولید باتری
- کاربردهای زیست پزشکی
- در تولید ابرخازن
- در الکترونیک گرافن قابل چاپ
تفاوت بین اکسید گرافن و اکسید گرافن احیا شده چیست؟
اکسید گرافن یک صفحه تک مولکولی از اکسید گرافیت است در حالی که اکسید گرافن احیا شده شکل احیا شده ورقه های اکسید گرافن تک مولکولی است. از این رو، از این، می توان اساس تفاوت بین اکسید گرافن و اکسید گرافن احیا شده را درک کرد. ما می‌توانیم از اکسید گرافن برای تولید گرافن در مقیاس کوچک و به روشی ارزان استفاده کنیم، اما می‌توانیم از نوع احیا شده اکسید گرافن برای تولید گرافن در مقیاس صنعتی بزرگ استفاده کنیم.
یکی دیگر از تفاوت‌های بین اکسید گرافن و اکسید گرافن احیا شده این است که اکسید گرافن در آب و سایر حلال‌ها بسیار پراکنده است در حالی که شکل احیا شده کمتر قابل پخش است. در غلظت های پایین قابل پخش است. مهمتر از همه، تفاوت اصلی بین اکسید گرافن و اکسید گرافن احیا شده این است که اکسید گرافن حاوی گروه های عاملی حاوی اکسیژن است در حالی که اکسید گرافن احیا شده فاقد گروه های عاملی حاوی اکسیژن است.عمدتاً به این دلیل است که ما شکل احیا شده را از طریق واکنش‌های کاهش اکسید گرافن تولید می‌کنیم.
خلاصه - اکسید گرافن در مقابل اکسید گرافن کاهش یافته
به طور خلاصه، تفاوت اصلی بین اکسید گرافن و اکسید گرافن احیا شده این است که اکسید گرافن حاوی گروه های عاملی حاوی اکسیژن است در حالی که اکسید گرافن احیا شده فاقد گروه های عاملی حاوی اکسیژن است. علاوه بر این، می‌توانیم اکسید گرافیت را به اکسید گرافن و سپس به اکسید گرافن احیا شده تبدیل کنیم.
