O óxido de grafeno (GO) é a forma oxidada do grafeno. É um material de camada única que é formado pela oxidação do grafite, que é barato e facilmente disponível. O óxido de grafeno é fácil de processar, pois é dispersível em água e outros solventes. Devido ao oxigénio na sua malha, o óxido de grafeno não é condutor, mas pode ser reduzido ao grafeno por métodos químicos.

O óxido de grafeno pode ser processado com métodos baseados em soluções

Uma das principais vantagens do óxido de grafeno é que é dispersível em água. Isto torna possível a utilização de processos baseados em soluções. O método primário para a fabricação de filmes de grafeno é a deposição química de vapor (CVD). No entanto, este método requer altas temperaturas e tempos de deposição relativamente longos, tornando-o caro. Ele também limita a deposição a substratos que podem tolerar altas temperaturas, tornando difícil a deposição sobre polímeros.

Os métodos baseados em soluções incluem spray, spin e dip coating, bem como deposições de Langmuir-Blodgett (LB). Uma visão geral destes métodos pode ser baixada abaixo.

Oxido de grafeno pode ser reduzido a grafeno

Um outro benefício do óxido de grafeno é que ele pode ser reduzido a grafeno usando métodos químicos, térmicos ou eletroquímicos. O material produzido é chamado de óxido de grafeno reduzido (rGO). O rGO é uma das soluções mais óbvias a ser usada quando grandes quantidades de grafeno são necessárias para aplicações industriais, tais como armazenamento de energia. O processo de redução é, portanto, vital, pois tem um grande impacto na qualidade do rGO produzido.

Reduzir o GO usando a redução química é muito escalável mas, infelizmente, a qualidade do rGO produzido é tipicamente pobre. A redução térmica do GO requer temperaturas tão altas quanto 1000 °C ou mais, o que danifica a estrutura das plaquetas de grafeno. No entanto, a qualidade geral do rGO produzido é bastante boa. Os métodos electroquímicos têm demonstrado produzir rGO de muito alta qualidade, quase idêntico ao grafeno intacto. No entanto, o método ainda sofre de problemas de escalabilidade.

Após ter sido produzido óxido de grafeno reduzido, há inúmeras maneiras que podem ser usadas para funcioná-lo. Isto irá melhorar as propriedades do filme rGO a ser usado em várias aplicações.

Para ler mais sobre a deposição do óxido de grafeno baseado em solução, por favor baixe a visão geral abaixo.