Tlenek grafenu (GO) jest utlenioną formą grafenu. Jest to jednoatomowa warstwa materiału, która powstaje w wyniku utleniania grafitu, który jest tani i łatwo dostępny. Tlenek grafenu jest łatwy w obróbce, ponieważ jest dyspergowalny w wodzie i innych rozpuszczalnikach. Ze względu na obecność tlenu w jego sieci tlenek grafenu nie przewodzi prądu, ale można go zredukować do grafenu metodami chemicznymi.

Tlenek grafenu może być przetwarzany metodami opartymi na roztworach

Jedną z głównych zalet tlenku grafenu jest to, że jest on dyspergowalny w wodzie. Dzięki temu możliwe jest zastosowanie procesów opartych na roztworach. Podstawową metodą otrzymywania warstw grafenowych jest chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD). Metoda ta wymaga jednak wysokich temperatur i stosunkowo długiego czasu osadzania, co czyni ją kosztowną. Ogranicza ona również osadzanie do podłoży, które mogą tolerować wysokie temperatury, co utrudnia osadzanie na polimerach.

Metody oparte na roztworach obejmują powlekanie natryskowe, wirowe i zanurzeniowe oraz osadzanie Langmuira-Blodgetta (LB). Przegląd tych metod można pobrać poniżej.

Tlenek grafenu można zredukować do grafenu

Inną zaletą tlenku grafenu jest to, że można go zredukować do grafenu za pomocą metod chemicznych, termicznych lub elektrochemicznych. Powstały materiał nazywany jest zredukowanym tlenkiem grafenu (rGO). RGO jest jednym z najbardziej oczywistych rozwiązań, które można zastosować, gdy potrzebne są duże ilości grafenu do zastosowań przemysłowych, takich jak magazynowanie energii. Proces redukcji jest więc kluczowy, ponieważ ma duży wpływ na jakość produkowanego rGO.

Redukcja GO za pomocą redukcji chemicznej jest bardzo skalowalna, ale niestety jakość produkowanego rGO jest zazwyczaj słaba. Termiczna redukcja GO wymaga temperatury 1000 °C lub wyższej, co powoduje uszkodzenie struktury płytek grafenowych. Jednakże, ogólna jakość produkowanego rGO jest dość dobra. Wykazano, że metody elektrochemiczne pozwalają na otrzymanie rGO o bardzo wysokiej jakości, niemal identycznej z nieskazitelnym grafenem. Jednakże, metoda ta nadal cierpi na problemy związane ze skalowalnością.

Po wyprodukowaniu zredukowanego tlenku grafenu, istnieje wiele sposobów, które mogą być wykorzystane do jego funkcjonalizacji. Zwiększy to właściwości folii rGO, która może być wykorzystana w różnych zastosowaniach.

Aby dowiedzieć się więcej o osadzaniu tlenku grafenu w roztworze, proszę pobrać poniższy przegląd.

.