Grafenoxid (GO) är den oxiderade formen av grafen. Det är ett material med ett enda atomärt lager som bildas genom oxidation av grafit som är billigt och lättillgängligt. Grafenoxid är lätt att bearbeta eftersom det är dispergerbart i vatten och andra lösningsmedel. På grund av syret i dess gitter är grafenoxid inte ledande, men det kan reduceras till grafen med kemiska metoder.

Grafenoxid kan bearbetas med lösningsbaserade metoder

En av de största fördelarna med grafenoxid är att det är dispergerbart i vatten. Detta gör det möjligt att använda lösningsbaserade processer. Den främsta metoden för tillverkning av grafenfilmer är kemisk förångningsdeposition (CVD). Denna metod kräver dock höga temperaturer och relativt långa deponeringstider, vilket gör den dyr. Den begränsar också deponeringen till substrat som kan tolerera höga temperaturer, vilket gör deponering ovanpå polymerer svår.

Lösningsbaserade metoder inkluderar spray-, spin- och doppbeläggning samt Langmuir-Blodgett (LB)-depositioner. En översikt över dessa metoder kan laddas ner nedan.

Grafenoxid kan reduceras till grafen

En annan fördel med grafenoxid är att den kan reduceras till grafen med hjälp av kemiska, termiska eller elektrokemiska metoder. Det producerade materialet kallas reducerad grafenoxid (rGO). RGO är en av de mest uppenbara lösningarna att använda när stora mängder grafen behövs för industriella tillämpningar som t.ex. energilagring. Reduktionsprocessen är därför avgörande eftersom den har stor inverkan på kvaliteten på den producerade rGO.

Reduktion av GO med hjälp av kemisk reduktion är mycket skalbar, men tyvärr är kvaliteten på den producerade rGO vanligtvis dålig. Termisk reduktion av GO kräver temperaturer så höga som 1000 °C eller mer, vilket skadar grafenplattornas struktur. Den totala kvaliteten på den producerade rGO:n är dock ganska bra. Elektrokemiska metoder har visat sig ge rGO av mycket hög kvalitet, nästan identisk med ren grafen. Metoden lider dock fortfarande av skalbarhetsproblem.

När reducerad grafenoxid har producerats finns det många sätt som kan användas för att funktionalisera den. Detta kommer att förbättra egenskaperna hos rGO-filmen som kan användas i olika tillämpningar.

För att läsa mer om lösningsbaserad deponering av grafenoxid kan du ladda ner översikten nedan.

.