La diferència clau entre l'òxid de grafè i l'òxid de grafè reduït és que l'òxid de grafè conté grups funcionals que contenen oxigen, mentre que l'òxid de grafè reduït no té els grups funcionals que contenen oxigen.
L'òxid de grafit és un material format per àtoms de carboni, hidrogen i oxigen. Podem obtenir aquest compost tractant el grafit amb oxidants forts. A més, podem produir les làmines monomoleculars d'aquest material, que són les làmines d'òxid de grafè. A més, podem tractar aquestes làmines monomoleculars per obtenir òxid de grafè reduït.
Què és l'òxid de grafè?
L'òxid de grafè és una làmina monomolecular d'òxid de grafit. Aquest material és molt important perquè el podem utilitzar per produir làmines de grafè d'una manera eficaç però econòmica. En aquest cas, l'òxid de grafè és una forma oxidada de grafè. Té una sola capa atòmica, lligada amb grups funcionals que contenen oxigen.
Figura 01: Estructura química de l'òxid de grafè
Aquest material és dispersable en aigua i altres dissolvents a causa de la presència de funcionalitats d'oxigen. Per tant, és fàcil processar aquest material. A més, aquesta propietat li permet millorar les propietats elèctriques i mecàniques de la ceràmica quan barregem el material ceràmic amb òxid de grafè. Tanmateix, no és bo per a la conductivitat elèctrica. Per tant, el classifiquem com a aïllant elèctric. Principalment, això es deu a la interrupció de les xarxes d'enllaç sp2 que hi ha al grafit. Però, hi ha alguns processos que podem utilitzar per augmentar les seves propietats.
A més, hi ha quatre mètodes principals que utilitzen els fabricants per fer aquest compost. Ells són; Mètode de Staudenmaier, Hofmann, Brodie i Hummers. Aquestes tècniques tenen diverses diferències entre elles.
Usos
- En la producció de pel·lícules conductores transparents en electrònica flexible, cèl·lules solars, sensors químics, etc. mitjançant l'aplicació d'òxid de grafè com una pel·lícula fina dipositada al substrat.
- Per a la substitució de l'òxid d'estany en bateries i pantalles tàctils.
- Com a material d'elèctrode per a bateries, condensadors i cèl·lules solars a causa de la seva gran superfície.
- Per millorar les propietats dels materials compostos (resistència a la tracció, elasticitat, conductivitat, etc.) barrejant-los amb aquests materials.
- Diverses aplicacions mèdiques a causa de la naturalesa fluorescent del material.
Què és l'òxid de grafè reduït?
L'òxid de grafè reduït és la forma reduïda de les làmines monomoleculars d'òxid de grafè. No hi ha grups funcionals que continguin oxigen, ja que aquests grups es redueixen mitjançant diferents tècniques de tractament. A més, aquest procés de reducció és un procés extremadament vital perquè té un gran impacte en el producte final que anem a obtenir. Perquè, el procés determina fins a quin punt estarà la qualitat de la forma reduïda a la qualitat del grafè perfecte.
Per a aplicacions com ara l'emmagatzematge d'energia a gran escala/industrial, l'òxid de grafè reduït és una bona opció. És principalment perquè és molt fàcil fabricar aquest compost a gran escala que produir grafè.
Figura 02: espectroscòpia d'absorbància i espectroscòpia Raman de grafit, òxid de grafè i òxid de grafè reduït
Hi ha diverses maneres de reduir l'òxid de grafè per obtenir òxid de grafè reduït. Entre elles, les tècniques importants són els mètodes tèrmics, químics o electroquímics. L'ús dels mètodes químics té un gran avantatge perquè, aleshores, podem augmentar la producció com vulguem. Tanmateix, la majoria de vegades, el producte de mètodes químics té les seves propietats elèctriques i la seva superfície, per sota dels estàndards.
Usos
- En investigacions sobre el grafè
- Producció de piles
- Aplicacions biomèdiques
- En la producció de supercondensadors
- En electrònica de grafè imprimible
Quina diferència hi ha entre l'òxid de grafè i l'òxid de grafè reduït?
L'òxid de grafè és una làmina monomolecular d'òxid de grafit, mentre que l'òxid de grafè reduït és la forma reduïda de les làmines d'òxid de grafè monomoleculars. Per tant, a partir d'això, podem entendre la base de la diferència entre l'òxid de grafè i l'òxid de grafè reduït. Podem utilitzar òxid de grafè per produir grafè a petita escala i de manera econòmica, però podem utilitzar una forma reduïda d'òxid de grafè per produir grafè a gran escala industrial.
Una altra diferència entre l'òxid de grafè i l'òxid de grafè reduït és que l'òxid de grafè és altament dispersable en aigua i altres dissolvents, mentre que la forma reduïda és menys dispersable; és dispersable a baixes concentracions. Sobretot, la diferència clau entre l'òxid de grafè i l'òxid de grafè reduït és que l'òxid de grafè conté grups funcionals que contenen oxigen, mentre que l'òxid de grafè reduït no té els grups funcionals que contenen oxigen. És principalment perquè produïm la forma reduïda mitjançant reaccions de reducció d'òxid de grafè.
Resum: òxid de grafè versus òxid de grafè reduït
En resum, la diferència clau entre l'òxid de grafè i l'òxid de grafè reduït és que l'òxid de grafè conté grups funcionals que contenen oxigen, mentre que l'òxid de grafè reduït no té els grups funcionals que contenen oxigen. A més, podem convertir l'òxid de grafit en òxid de grafè i després en òxid de grafè reduït.
