Ključna razlika med grafenom in grafenovim oksidom je, da je grafen snov, sestavljena iz atomov ogljika, ki so med seboj povezani v ponavljajočem se vzorcu šesterokotnikov, medtem ko je grafenov oksid oksidirana oblika grafena, ki je prepletena s skupinami s kisikom atomi.
Grafen lahko opišemo kot alotrop ogljika, ki obstaja v obliki dvodimenzionalnih listov. Grafen oksid je monomolekularna plošča iz grafitnega oksida. V tem članku bomo primerjali grafen z grafenovim oksidom.
Kaj je grafen?
Grafen je alotrop ogljika, ki obstaja v dvodimenzionalni obliki listov, ki se imenuje "dvodimenzionalna heksagonalna mreža".” Grafen je običajno neskončno velika aromatična molekula. Za proizvodnjo grafena lahko uporabimo različne poti. Nekatere od teh vključujejo mehanske metode, cepljenje enoslojnega ogljika, kemične metode, nanašanje s kemično paro, zmanjšanje ogljikovega dioksida, metodo nadzvočnega razprševanja, lasersko metodo, ionsko implantacijo in proizvodnjo grafena, združljivo s CMOS.
Grafen ima edinstven niz lastnosti. Ima močno strukturo v primerjavi s svojo debelino, njegova trdnost pa je močnejša celo od jekla. Druge lastnosti vključujejo sposobnost učinkovitega prevajanja toplote in elektrike, sposobnost gorenja pri zelo nizkih temperaturah, skoraj prosojnost, zapleteno strukturo strukture grafena in nelinearni diamagnetizem. Poleg tega ima ta snov velika kvantna nihanja. Ogljikovi atomi na robovih grafenske plošče imajo specifično kemično reaktivnost in napake, ki se pojavijo v njeni strukturi plošče, lahko povečajo kemično reaktivnost. Poleg tega se te grafenske plošče nagibajo k zlaganju in tvorijo grafitno strukturo.
Slika 01: Ploščata struktura grafena
Vsak atom v grafenskem listu se poveže s svojimi tremi najbližjimi sosedi preko sigma kemičnih vezi in prav tako prispeva enega od svojih elektronov v prevodni pas, ki obstaja med celotno strukturo lista. Zaradi te vrste prevodnega pasu je struktura grafena polkovina z neobičajnimi elektronskimi lastnostmi, ki jih je mogoče opisati s teorijami za brezmasne relativistične delce.
Obstajajo različne aplikacije grafena, ki vključujejo uporabo kot prozornega in upogljivega prevodnika, ki ima lahko pomembno vlogo pri aplikacijah materialov/naprav (npr. sončne celice, svetleče diode, plošče na dotik in pametna okna oz. telefoni).
Kaj je grafenov oksid?
Grafen oksid je monomolekularna plošča iz grafitnega oksida. Ta material je zelo pomemben, saj ga lahko uporabimo za izdelavo grafenskih plošč na učinkovit, a poceni način. V tem primeru je grafenov oksid oksidirana oblika grafena. Ima eno samo atomsko plast, prepleteno s funkcionalnimi skupinami, ki vsebujejo kisik.
Slika 02: Vodna raztopina grafenovega oksida
Ta material je disperzibilen v vodi in drugih topilih zaradi prisotnosti kisikovih funkcij. Zato je ta material enostaven za obdelavo. Poleg tega ta lastnost omogoča izboljšanje električnih in mehanskih lastnosti keramike, ko zmešamo keramični material z grafenovim oksidom. Ni pa dobro za električno prevodnost. Zato ga kategoriziramo kot električni izolator. To je predvsem posledica motenj veznih mrež sp2, ki so prisotne v grafitu. Obstaja pa nekaj postopkov, s katerimi lahko povečamo njegove lastnosti.
Poleg tega obstajajo štiri glavne metode, ki jih proizvajalci uporabljajo za izdelavo te spojine. To so metode Staudenmaier, Hofmann, Brodie in Hummers. Te tehnike imajo različne razlike med seboj.
Kakšna je razlika med grafenom in grafenovim oksidom?
Grafen lahko opišemo kot alotrop ogljika, ki obstaja v obliki dvodimenzionalnih listov. Grafen oksid je monomolekularna plošča iz grafitnega oksida. Ključna razlika med grafenom in grafenovim oksidom je v tem, da je grafen snov, sestavljena iz ogljikovih atomov, ki so povezani drug z drugim v ponavljajočem se vzorcu šesterokotnikov, medtem ko je grafenov oksid oksidirana oblika grafena, ki je prepletena s skupinami z atomi kisika.
Spodnja infografika prikazuje razlike med grafenom in grafenovim oksidom v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – grafen proti grafenovemu oksidu
Ključna razlika med grafenom in grafenovim oksidom je, da je grafen snov, sestavljena iz atomov ogljika, ki so med seboj povezani v ponavljajočem se vzorcu šesterokotnikov, medtem ko je grafenov oksid oksidirana oblika grafena, ki je prepletena s skupinami s kisikom atomi.
