Grafen oksit ile indirgenmiş grafen oksit arasındaki temel fark, grafen oksitin oksijen içeren fonksiyonel gruplar içermesi, indirgenmiş grafen oksitin ise oksijen içeren fonksiyonel gruplardan yoksun olmasıdır.
Grafit oksit, karbon, hidrojen ve oksijen atomlarından oluşan bir malzemedir. Bu bileşiği, grafiti güçlü oksitleyicilerle işleyerek elde edebiliriz. Ayrıca grafen oksit levhaları olan bu malzemenin monomoleküler levhalarını da üretebiliriz. Ayrıca, indirgenmiş grafen oksit elde etmek için bu monomoleküler tabakaları işleyebiliriz.
Grafen Oksit Nedir?
Grafen oksit, grafit oksitten elde edilen monomoleküler bir levhadır. Bu malzeme çok önemlidir çünkü onu grafen levhaları etkili ama ucuz bir şekilde üretmek için kullanabiliriz. Bu durumda, grafen oksit oksitlenmiş bir grafen formudur. Oksijen içeren fonksiyonel gruplarla bağlanmış tek bir atomik katmana sahiptir.
Şekil 01: Grafen Oksit Kimyasal Yapı
Bu malzeme, oksijen işlevlerinin varlığı nedeniyle suda ve diğer çözücülerde dağılabilir. Bu nedenle, bu malzemenin işlenmesi kolaydır. Ayrıca bu özellik, seramik malzemeyi grafen oksit ile karıştırdığımızda seramiğin elektriksel ve mekanik özelliklerini geliştirmesini sağlar. Ancak, elektrik iletkenliği için iyi değildir. Bu nedenle, onu bir elektrik yalıtkanı olarak sınıflandırıyoruz. Esas olarak bu, grafitte bulunan sp2 bağ ağlarının bozulmasından kaynaklanmaktadır. Ancak özelliklerini artırmak için kullanabileceğimiz bazı işlemler var.
Ayrıca, üreticilerin bu bileşiği yapmak için kullandığı dört ana yöntem vardır. Bunlar; Staudenmaier, Hofmann, Brodie ve Hummers yöntemi. Bu tekniklerin aralarında çeşitli farklılıkları vardır.
Kullanımlar
- Esnek elektroniklerde, güneş pillerinde, kimyasal sensörlerde vb. şeffaf iletken filmlerin üretiminde, alt tabakada biriken ince bir film olarak grafen oksit uygulanarak.
- Pillerde ve dokunmatik ekranlarda kalay oksidin değiştirilmesi için.
- Yüksek yüzey alanı nedeniyle piller, kapasitörler ve güneş pilleri için elektrot malzemesi olarak.
- Kompozit malzemelerin özelliklerini (çekme mukavemeti, elastikiyet, iletkenlik vb.) bu malzemelerle karıştırarak geliştirmek.
- Malzemenin floresan yapısından dolayı çeşitli tıbbi uygulamalar.
İndirgenmiş Grafen Oksit Nedir?
İndirgenmiş grafen oksit, monomoleküler grafen oksit tabakalarının indirgenmiş şeklidir. Oksijen içeren fonksiyonel grup yoktur, çünkü bu gruplar farklı tedavi teknikleri ile indirgenir. Ayrıca, bu indirgeme süreci son derece hayati bir süreçtir çünkü alacağımız nihai ürün üzerinde büyük bir etkisi vardır. Çünkü süreç, indirgenmiş formun kalitesinin mükemmel grafenin kalitesine ne kadar yakın olacağını belirler.
Büyük/endüstriyel ölçekte enerji depolama gibi uygulamalar için az altılmış grafen oksit iyi bir seçimdir. Bunun başlıca nedeni, bu bileşiği büyük ölçekte üretmenin grafen üretmekten çok daha kolay olmasıdır.
Şekil 02: Grafit, Grafen Oksit ve İndirgenmiş Grafen Oksit Absorbans Spektroskopisi ve Raman Spektroskopisi
İndirgenmiş grafen oksit elde etmek için grafen oksidi az altmanın birkaç yolu vardır. Bunlar arasında önemli teknikler termal, kimyasal veya elektrokimyasal yöntemlerdir. Kimyasal yöntemleri kullanmanın büyük avantajı var çünkü o zaman üretimi istediğimiz gibi büyütebiliyoruz. Ancak çoğu zaman kimyasal yöntemlerden elde edilen ürünün elektriksel özellikleri ve yüzey alanı standartların altında kalmaktadır.
Kullanımlar
- Grafen ile ilgili araştırmalarda
- Pil üretimi
- Biyomedikal uygulamalar
- Süper kapasitörlerin üretiminde
- Yazdırılabilir grafen elektroniğinde
Grafen Oksit ile İndirgenmiş Grafen Oksit Arasındaki Fark Nedir?
Grafen oksit, monomoleküler bir grafit oksit tabakası iken, indirgenmiş grafen oksit, monomoleküler grafen oksit tabakalarının indirgenmiş şeklidir. Dolayısıyla, bundan grafen oksit ile indirgenmiş grafen oksit arasındaki farkın temelini anlayabiliriz. Grafen oksiti küçük ölçekli ve ucuz bir şekilde grafen üretmek için kullanabiliriz, ancak büyük endüstriyel ölçekte grafen üretmek için indirgenmiş bir grafen oksit formunu kullanabiliriz.
Grafen oksit ve indirgenmiş grafen oksit arasındaki diğer bir fark, grafen oksidin suda ve diğer çözücülerde yüksek oranda dağılabilirken indirgenmiş biçiminin daha az dağılabilir olmasıdır; düşük konsantrasyonlarda dağılabilir. Her şeyden önce, grafen oksit ve indirgenmiş grafen oksit arasındaki temel fark, grafen oksitin oksijen içeren fonksiyonel gruplar içermesi, indirgenmiş grafen oksitin ise oksijen içeren fonksiyonel gruplardan yoksun olmasıdır. Bunun temel nedeni, indirgenmiş formu grafen oksitin indirgeme reaksiyonları yoluyla üretmemizdir.
Özet – Grafen Oksit ve İndirgenmiş Grafen Oksit
Özet olarak, grafen oksit ile indirgenmiş grafen oksit arasındaki temel fark, grafen oksidin oksijen içeren fonksiyonel gruplar içermesi, indirgenmiş grafen oksitin ise oksijen içeren fonksiyonel gruplardan yoksun olmasıdır. Ayrıca, grafit oksidi grafen okside ve ardından indirgenmiş grafen okside dönüştürebiliriz.
