Was ist der Unterschied zwischen Graphen- und Graphenoxid

Der Schlüsselunterschied zwischen Graphen- und Graphenoxid ist, dass Graphen eine Substanz aus Kohlenstoffatomen ist, die in einem sich wiederholenden Mustern von Sechsstern gebunden sind, während Graphenoxid eine oxidierte Form von Graphen ist, die mit Gruppen mit Sauerstoffatomen geschnürt ist.

Graphen kann als ein Allotrop von Kohlenstoff beschrieben werden, das in zweidimensionalen Blättern existiert. Graphenoxid ist ein monomolekulares Blech aus Graphitoxid. In diesem Artikel werden wir Graphen mit Graphenoxid vergleichen.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Graphen  
3. Was ist Graphenoxid
4. Graphen gegen Graphenoxid in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung -Graphen gegen Graphenoxid 

Was ist Graphen?

Graphen ist ein Allotrop von Kohlenstoff, das in zweidimensionalen Blättern existiert und als „zweidimensionales hexagonales Gitter“ bezeichnet wird.„Graphen ist normalerweise ein unendlich großes aromatisches Molekül. Wir können verschiedene Wege verwenden, um Graphen zu produzieren. Einige davon umfassen mechanische Methoden, Spaltungsmonoschichtkohlenstoff, chemische Methoden, chemische Dampfablagerung, Kohlendioxidreduktion, ein Überschallspray-Methode, Lasermethode, Ionenimplantation und CMOS-kompatible Graphenproduktion.

Graphen hat eine einzigartige Reihe von Eigenschaften. Es hat eine starke Struktur im Vergleich zu seiner Dicke, und seine Stärke ist auch stärker als Stahl. Andere Eigenschaften sind die Fähigkeit, Wärme und Elektrizität effizient durchzuführen, die Fähigkeit, bei sehr niedrigen Temperaturen, nahe Transparenz, die komplizierte Struktur der Graphenstruktur und nichtlinearer Diamagnetismus zu verbrennen, und nicht zu verbringen. Darüber hinaus hat diese Substanz große Quantenschwingungen. Die Kohlenstoffatome an den Rändern des Graphenblechs weisen eine spezifische chemische Reaktivität auf, und die Defekte, die in seiner Blechstruktur auftreten, können die chemische Reaktivität verbessern. Darüber hinaus neigen diese Graphenblätter dazu, eine Graphitstruktur zu bilden.

Abbildung 01: Blattartige Struktur von Graphen

Jedes Atom im Graphenblatt verbindet sich mit seinen drei nächsten Nachbarn durch Sigma -chemische Bindungen und trägt auch eines seiner Elektronen zum Leitungsband bei, das zwischen der gesamten Blattstruktur besteht. Diese Art von Leitungsband macht die Graphenstruktur zu einem semimetalen mit ungewöhnlichen elektronischen Eigenschaften, die mit Theorien für massenlose relativistische Partikel beschrieben werden können.

Es gibt unterschiedliche Anwendungen von Graphen, darunter die Verwendung als transparenter und flexibler Leiter, die eine wichtige Rolle bei Material-/Geräteanwendungen spielen können (e.G. Solarzellen, lichtemittierende Dioden, Berührungspaneelen und intelligente Fenster oder Telefone).

Was ist Graphenoxid?

Graphenoxid ist ein monomolekulares Blech aus Graphitoxid. Dieses Material ist sehr wichtig, da wir es verwenden können, um Graphenblätter auf effektive und doch kostengünstige Weise zu produzieren. In diesem Fall ist Graphenoxid eine oxidierte Form von Graphen. Es hat eine einzelne Atomschicht, die mit sauerstoffhaltigen funktionellen Gruppen geschnürt ist.

Abbildung 02: Eine wässrige Lösung von Graphenoxid

Dieses Material ist aufgrund des Vorhandenseins von Sauerstofffunktionalitäten in Wasser und anderen Lösungsmitteln dispergierbar. Daher ist es einfach, dieses Material zu verarbeiten. Darüber hinaus ermöglicht diese Eigenschaft es, die elektrischen und mechanischen Eigenschaften von Keramik zu verbessern, wenn wir das Keramikmaterial mit Graphenoxid mischen. Es ist jedoch nicht gut für die elektrische Leitfähigkeit. Daher kategorisieren wir es als einen elektrischen Isolator. Dies ist hauptsächlich auf die Störung der in Graphit vorhandenen SP2 -Bindungsnetzwerke zurückzuführen. Es gibt jedoch einige Prozesse, mit denen wir seine Eigenschaften erweitern können.

Darüber hinaus gibt es vier Hauptmethoden, mit denen Hersteller diese Verbindung herstellen. Sie sind Studenmaier, Hofmann, Brodie und Hummers Methode. Diese Techniken haben verschiedene Unterschiede zwischen ihnen.

Was ist der Unterschied zwischen Graphen- und Graphenoxid?

Graphen kann als ein Allotrop von Kohlenstoff beschrieben werden, das in zweidimensionalen Blättern existiert. Graphenoxid ist ein monomolekulares Blech aus Graphitoxid. Der Hauptunterschied zwischen Graphen- und Graphenoxid besteht darin, dass Graphen eine Substanz aus Kohlenstoffatomen ist.

Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen Graphen- und Graphenoxid in tabellarischer Form für den Vergleich von Seite für Seite.

Zusammenfassung -Graphen gegen Graphenoxid

Der Hauptunterschied zwischen Graphen- und Graphenoxid besteht darin, dass Graphen eine Substanz aus Kohlenstoffatomen ist.

Referenz:

1. „Graphen - Was ist es?” Graphenea.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Graphen" von Alexanderalus - eigene Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Graphenoxid in Wasser" von Leiem - eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia