El óxido de grafeno (GO) es la forma oxidada del grafeno. Es un material de una sola capa atómica que se forma por la oxidación del grafito, que es barato y fácil de conseguir. El óxido de grafeno es fácil de procesar, ya que es dispersable en agua y otros disolventes. Debido al oxígeno de su red, el óxido de grafeno no es conductor, pero puede reducirse a grafeno mediante métodos químicos.

El óxido de grafeno puede procesarse con métodos basados en soluciones

Una de las principales ventajas del óxido de grafeno es que es dispersable en agua. Esto hace posible el uso de procesos basados en soluciones. El método principal para la fabricación de películas de grafeno es la deposición química de vapor (CVD). Sin embargo, este método requiere altas temperaturas y tiempos de deposición relativamente largos, por lo que resulta caro. También limita la deposición a sustratos que puedan tolerar altas temperaturas, lo que dificulta la deposición sobre polímeros.

Los métodos basados en la solución incluyen el recubrimiento por pulverización, por giro y por inmersión, así como las deposiciones de Langmuir-Blodgett (LB). A continuación puede descargarse un resumen de estos métodos.

El óxido de grafeno puede reducirse a grafeno

Otra ventaja del óxido de grafeno es que puede reducirse a grafeno mediante métodos químicos, térmicos o electroquímicos. El material producido se llama óxido de grafeno reducido (rGO). El rGO es una de las soluciones más obvias que se pueden utilizar cuando se necesitan grandes cantidades de grafeno para aplicaciones industriales como el almacenamiento de energía. Por lo tanto, el proceso de reducción es vital ya que tiene un gran impacto en la calidad del rGO producido.

La reducción del GO mediante el uso de la reducción química es muy escalable pero, desafortunadamente, la calidad del rGO producido es típicamente pobre. La reducción térmica del GO requiere temperaturas de hasta 1000 °C o más, lo que daña la estructura de las plaquetas de grafeno. Sin embargo, la calidad general del rGO producido es bastante buena. Se ha demostrado que los métodos electroquímicos producen rGO de muy alta calidad, casi idéntico al grafeno prístino. Sin embargo, el método sigue adoleciendo de problemas de escalabilidad.

Una vez producido el óxido de grafeno reducido, existen numerosas formas de funcionalizarlo. Esto mejorará las propiedades de la película de rGO para su uso en diversas aplicaciones.

Para leer más sobre la deposición de óxido de grafeno basada en soluciones, descargue la descripción general que aparece a continuación.