Unterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid

Das Hauptunterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid ist das Graphenoxid enthält sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen, während dem reduzierten Graphenoxid die sauerstoffhaltigen funktionellen Gruppen fehlen.

Graphitoxid ist ein Material, das aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen besteht. Wir können diese Verbindung durch Behandeln von Graphit mit starken Oxidationsmitteln erhalten. Wir können auch die monomolekularen Platten dieses Materials herstellen, nämlich die Graphenoxidplatten. Darüber hinaus können wir diese monomolekularen Platten behandeln, um reduziertes Graphenoxid zu erhalten.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Graphenoxid?
3. Was ist reduziertes Graphenoxid?
4. Vergleich nebeneinander - Graphenoxid gegenüber reduziertem Graphenoxid in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist Graphenoxid??

Graphenoxid ist eine monomolekulare Schicht aus Graphitoxid. Dieses Material ist sehr wichtig, da wir damit Graphenbleche effektiv und dennoch kostengünstig herstellen können. In diesem Fall ist Graphenoxid eine oxidierte Form von Graphen. Es hat eine einzige Atomschicht, die mit sauerstoffhaltigen funktionellen Gruppen versehen ist.

Abbildung 01: Chemische Struktur von Graphenoxid

Dieses Material ist aufgrund der Anwesenheit von Sauerstoff-Funktionalitäten in Wasser und anderen Lösungsmitteln dispergierbar. Daher ist es leicht, 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. Dies ist hauptsächlich auf die Störung von sp zurückzuführen² Bond-Netzwerke, die in Graphit vorhanden sind. Es gibt jedoch einige Prozesse, mit denen wir seine Eigenschaften verbessern können.

Es gibt auch vier Hauptmethoden, mit denen die Hersteller diese Verbindung herstellen. Sie sind; Staudenmaier-, Hofmann-, Brodie- und Hummers-Methode. Diese Techniken weisen verschiedene Unterschiede auf.

Verwendet

• Bei der Herstellung transparenter leitfähiger Filme in flexibler Elektronik werden Solarzellen, chemische Sensoren usw. durch Aufbringen von Graphenoxid als dünner Film im Substrat abgeschieden.
• Für den Ersatz von Zinnoxid in Batterien und Touchscreens.
• Als Elektrodenmaterial für Batterien, Kondensatoren und Solarzellen aufgrund seiner großen Oberfläche.
• Verbesserung der Eigenschaften von Verbundwerkstoffen (Zugfestigkeit, Elastizität, Leitfähigkeit usw.) durch Vermischen mit diesen Materialien.
• Verschiedene medizinische Anwendungen aufgrund der fluoreszierenden Eigenschaften des Materials.

Was ist reduziertes Graphenoxid??

Reduziertes Graphenoxid ist die reduzierte Form von monomolekularen Graphenoxidblechen. Es gibt keine sauerstoffhaltigen funktionellen Gruppen, da diese Gruppen durch unterschiedliche Behandlungstechniken reduziert werden. Dieser Reduktionsprozess ist auch ein äußerst wichtiger Prozess, da er große Auswirkungen auf das Endprodukt hat, das wir erhalten werden. Denn der Prozess bestimmt, wie nahe die Qualität der reduzierten Form der Qualität des perfekten Graphens ist.

Für Anwendungen wie Energiespeicherung im großen / industriellen Maßstab ist reduziertes Graphenoxid eine gute Wahl. Dies liegt vor allem 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, das Graphenoxid zu reduzieren, um reduziertes Graphenoxid zu erhalten. Unter diesen sind die wichtigsten Techniken thermische, chemische oder elektrochemische Methoden. Die Verwendung der chemischen Methoden hat einen großen Vorteil, denn dann können wir die Produktion beliebig skalieren. In den meisten Fällen hat das Produkt aus chemischen Verfahren seine elektrischen Eigenschaften und seine Oberfläche unter den Standards.

Verwendet

• In Forschungen zu Graphen
• Produktion von Batterien
• Biomedizinische Anwendungen
• Bei der Herstellung von Superkondensatoren
• In druckbarer Graphenelektronik

Was ist der Unterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid??

Graphenoxid ist eine monomolekulare Schicht aus Graphitoxid, während reduziertes Graphenoxid die reduzierte Form von monomolekularen Graphenoxidblechen ist. Daher können wir die Grundlage für den Unterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid verstehen. Wir können Graphenoxid verwenden, um Graphen in kleinem Umfang und auf kostengünstige Weise herzustellen, aber wir können eine reduzierte Form von Graphenoxid verwenden, um Graphen in industriellem Maßstab herzustellen.

Ein weiterer Unterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid besteht darin, dass das Graphenoxid in Wasser und anderen Lösungsmitteln hoch dispergierbar ist, während die reduzierte Form weniger dispergierbar ist; es ist bei niedrigen Konzentrationen dispergierbar. Der entscheidende Unterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid besteht vor allem darin, dass das Graphenoxid sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen enthält, während dem reduzierten Graphenoxid die sauerstoffhaltigen funktionellen Gruppen fehlen. Dies liegt vor allem daran, dass wir die reduzierte Form über Reduktionsreaktionen von Graphenoxid herstellen.

Zusammenfassung - Graphenoxid gegen reduziertes Graphenoxid

Zusammenfassend ist der Hauptunterschied zwischen Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid, dass das Graphenoxid sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen enthält, während dem reduzierten Graphenoxid die sauerstoffhaltigen funktionellen Gruppen fehlen. Darüber hinaus können wir Graphitoxid in Graphenoxid und dann in reduziertes Graphenoxid umwandeln.

Referenz:

1. „Graphenoxid - was ist das?“ Graphenea. Hier verfügbar 
2. „Reduziertes Graphenoxid - was ist das? Wie entsteht es? ”Graphenea. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

1. ”Graphenoxid” von Nothingserious (Public Domain) über Commons Wikimedia  
2. "GrapheneOxid - Absorption und Raman" von Krischkrisch - eigene Arbeit, (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia