Графен оксиді мен тотықсыздандырылған графен оксиді арасындағы негізгі айырмашылық мынада: графен оксидінде құрамында оттегі бар функционалды топтар бар, ал төмендетілген графен оксидінде құрамында оттегі бар функционалды топтар жоқ.
Графит оксиді – көміртегі, сутегі және оттегі атомдарынан тұратын материал. Біз бұл қосылысты графитті күшті тотықтырғыштармен өңдеу арқылы аламыз. Сондай-ақ, біз осы материалдың мономолекулалық парақтарын, яғни графен оксиді парақтарын жасай аламыз. Сонымен қатар, төмендетілген графен оксидін алу үшін осы мономолекулалық парақтарды өңдей аламыз.
Графен оксиді дегеніміз не?
Графен оксиді – графит оксидінен жасалған мономолекулалық парақ. Бұл материал өте маңызды, өйткені біз оны тиімді, бірақ арзан жолмен графен парақтарын өндіру үшін пайдалана аламыз. Бұл жағдайда графен оксиді графеннің тотыққан түрі болып табылады. Оның құрамында оттегі бар функционалды топтары бар бір атомдық қабат бар.
01-сурет: Графен оксидінің химиялық құрылымы
Оттегі-функциялардың болуына байланысты бұл материал суда және басқа еріткіштерде таралады. Сондықтан бұл материалды өңдеу оңай. Сондай-ақ, бұл қасиет керамикалық материалды графен оксидімен араластырған кезде керамиканың электрлік және механикалық қасиеттерін жақсартуға мүмкіндік береді. Дегенмен, бұл электр өткізгіштік үшін жақсы емес. Демек, біз оны электрлік оқшаулағышқа жатқызамыз. Негізінен, бұл графитте болатын sp2 байланыстыру желілерінің бұзылуына байланысты. Бірақ оның қасиеттерін арттыру үшін пайдалануға болатын кейбір процестер бар.
Сонымен қатар, өндірушілер бұл қосылысты жасау үшін қолданатын төрт негізгі әдіс бар. Олар; Штауденмайер, Хофман, Броди және Хаммерс әдісі. Бұл әдістердің арасында әртүрлі айырмашылықтар бар.
Қолданады
- Графен оксидін субстратта тұндырылған жұқа қабық ретінде қолдану арқылы икемді электроникада, күн батареяларында, химиялық сенсорларда және т.б. мөлдір өткізгіш пленкаларды өндіруде.
- Батареялар мен сенсорлық экрандардағы қалайы оксидін ауыстыруға арналған.
- Батареяларға, конденсаторларға және күн батареяларына арналған электрод материалы ретінде оның бетінің жоғары ауданына байланысты.
- Композиттік материалдардың қасиеттерін (созылу беріктігі, серпімділік, өткізгіштік және т.б.) сол материалдармен араластыру арқылы жақсарту үшін.
- Материалдың флуоресценттік қасиетіне байланысты әртүрлі медициналық қолданбалар.
Тотықсыздандырылған графен оксиді дегеніміз не?
Қысқартылған графен оксиді - мономолекулалық графен оксиді парақтарының қысқартылған түрі. Құрамында оттегі бар функционалды топтар жоқ, өйткені бұл топтар әртүрлі емдеу әдістерімен азайтылады. Сондай-ақ, бұл қысқарту процесі өте маңызды процесс, өйткені ол біз алатын соңғы өнімге үлкен әсер етеді. Өйткені, процесс төмендетілген пішін сапасының тамаша графен сапасына қаншалықты жақын болатынын анықтайды.
Үлкен/өнеркәсіптік ауқымда энергияны сақтау сияқты қолданбалар үшін төмендетілген графен оксиді жақсы таңдау болып табылады. Бұл негізінен графен өндіруге қарағанда, бұл қосылысты үлкен көлемде өндіру өте оңай болғандықтан.
02-сурет: абсорбциялық спектроскопия және графит, графен оксиді және қалпына келтірілген графен оксидінің раман спектроскопиясы
Кішірейтілген графен оксидін алу үшін графен оксидін азайтудың бірнеше жолы бар. Олардың ішінде маңызды әдістерге термиялық, химиялық немесе электрохимиялық әдістер жатады. Химиялық әдістерді қолданудың үлкен артықшылығы бар, өйткені біз өндірісті өз қалауымызша кеңейте аламыз. Дегенмен, көбінесе химиялық әдістермен жасалған өнімнің электрлік қасиеттері мен бетінің ауданы стандарттардан төмен болады.
Қолданады
- Графенге қатысты зерттеулерде
- Батареяларды өндіру
- Биомедициналық қолданбалар
- Суперконденсаторлар өндірісінде
- Басып шығарылатын графен электроникасында
Графен оксиді мен қалпына келтірілген графен оксидінің айырмашылығы неде?
Графен оксиді – графит оксидінің мономолекулалық парағы, ал төмендетілген графен оксиді – мономолекулалық графен оксиді парақтарының қысқартылған түрі. Демек, осыдан біз графен оксиді мен тотықсызданған графен оксиді арасындағы айырмашылықтың негізін түсіне аламыз. Біз графен оксидін шағын көлемде және арзан жолмен графен өндіру үшін пайдалана аламыз, бірақ үлкен өнеркәсіптік ауқымда графен өндіру үшін графен оксидінің қысқартылған түрін пайдалана аламыз.
Графен оксиді мен тотықсыздандырылған графен оксиді арасындағы тағы бір айырмашылық мынада: графен оксиді суда және басқа еріткіштерде жоғары дисперсті, ал төмендетілген түрі аз дисперсті болады; ол төмен концентрацияларда дисперсті болады. Ең бастысы, графен оксиді мен тотықсыздандырылған графен оксидінің негізгі айырмашылығы - графен оксидінде оттегі бар функционалды топтар бар, ал төмендетілген графен оксидінде оттегі бар функционалды топтар жоқ. Бұл, негізінен, графен оксидінің тотықсыздану реакциялары арқылы тотықсызданған түрін шығаратындықтан.
Қорытынды – Графен оксиді және қысқартылған графен оксиді
Қорытындылай келе, графен оксиді мен тотықсыздандырылған графен оксиді арасындағы негізгі айырмашылық мынада: графен оксидінде құрамында оттегі бар функционалды топтар бар, ал төмендетілген графен оксидінде оттегі бар функционалды топтар жоқ. Сонымен қатар, біз графит оксидін графен оксидіне, одан кейін тотықсызданған графен оксидіне айналдыра аламыз.
