Tofauti kuu kati ya oksidi ya graphene na oksidi ya graphene iliyopunguzwa ni kwamba oksidi ya graphene ina vikundi vya utendaji vilivyo na oksijeni ilhali oksidi ya graphene iliyopunguzwa haina vikundi vya utendaji vyenye oksijeni.
Oksidi ya grafiti ni nyenzo inayojumuisha atomi za kaboni, hidrojeni na oksijeni. Tunaweza kupata kiwanja hiki kwa kutibu grafiti na vioksidishaji vikali. Pia, tunaweza kuzalisha karatasi za monomolecular za nyenzo hii, ambayo ni karatasi za oksidi ya graphene. Zaidi ya hayo, tunaweza kutibu laha hizi za molekuli moja ili kupata oksidi ya graphene iliyopunguzwa.
Graphene Oxide ni nini?
Oksidi ya Graphene ni laha la monomolekuli kutoka kwa oksidi ya grafiti. Nyenzo hii ni muhimu sana kwa sababu tunaweza kuitumia kutengeneza karatasi za graphene kwa njia bora, lakini ya bei nafuu. Katika kesi hii, oksidi ya graphene ni aina iliyooksidishwa ya graphene. Ina safu moja ya atomiki, iliyounganishwa na vikundi vya utendaji vilivyo na oksijeni.
Kielelezo 01: Muundo wa Kemikali ya Oksidi ya Graphene
Nyenzo hii hutawanywa katika maji na viyeyusho vingine kutokana na kuwepo kwa utendakazi wa oksijeni. Kwa hivyo, ni rahisi kusindika nyenzo hii. Pia, mali hii inawezesha kuimarisha mali ya umeme na mitambo ya kauri tunapochanganya nyenzo za kauri na oksidi ya graphene. Hata hivyo, sio nzuri kwa conductivity ya umeme. Kwa hivyo, tunaiweka kama kizio cha umeme. Hasa, hii inatokana na kukatizwa kwa mitandao ya dhamana ya sp2 ambayo iko kwenye grafiti. Lakini, kuna baadhi ya michakato ambayo tunaweza kutumia ili kuongeza sifa zake.
Pia, kuna njia nne kuu ambazo watengenezaji hutumia kutengeneza kiwanja hiki. Wao ni; Mbinu ya Staudenmaier, Hofmann, Brodie, na Hummers. Mbinu hizi zina tofauti tofauti kati yao.
Matumizi
- Katika utengenezaji wa filamu zinazopitisha uwazi katika vifaa vya elektroniki vinavyonyumbulika, seli za jua, vitambuzi vya kemikali, n.k. kwa kupaka oksidi ya graphene kama filamu nyembamba inayowekwa kwenye substrate.
- Kwa uingizwaji wa oksidi ya bati kwenye betri na skrini za kugusa.
- Kama nyenzo ya elektrodi kwa betri, capacitor na seli za jua kwa sababu ya eneo lake la juu.
- Ili kuimarisha sifa za nyenzo za mchanganyiko (nguvu ya mkazo, unyumbufu, mshikamano, n.k.) kwa kuchanganya na nyenzo hizo.
- Matumizi mbalimbali ya matibabu kutokana na asili ya umeme ya nyenzo.
Graphene Oxide Iliyopunguzwa ni nini?
Oksidi ya graphene iliyopunguzwa ni aina iliyopunguzwa ya laha za graphene oksidi ya monomolekuli. Hakuna vikundi vya utendaji vilivyo na oksijeni kwa kuwa vikundi hivyo hupunguzwa kupitia mbinu tofauti za matibabu. Pia, mchakato huu wa kupunguza ni mchakato muhimu sana kwa sababu una athari kubwa kwa bidhaa ya mwisho ambayo tutapata. Kwa sababu, mchakato huamua jinsi ubora wa fomu iliyopunguzwa utakavyokaribiana na ubora wa graphene bora kabisa.
Kwa programu kama vile hifadhi ya nishati katika kiwango kikubwa/kiwandani, oksidi ya grafiti iliyopunguzwa ni chaguo nzuri. Ni kwa sababu, ni rahisi sana kutengeneza kiwanja hiki kwa kiwango kikubwa kuliko kuzalisha graphene.
Kielelezo 02: Absorbance Spectroscopy na Raman Spectroscopy ya Graphite, Graphene Oxide na Graphene Oxide Iliyopunguzwa
Kuna njia kadhaa ambazo tunaweza kupunguza oksidi ya graphene ili kupata oksidi ya graphene iliyopunguzwa. Miongoni mwao, mbinu muhimu ni njia za joto, kemikali, au electrochemical. Kutumia njia za kemikali kuna faida kubwa kwa sababu, basi tunaweza kuongeza uzalishaji kama tunavyotaka. Hata hivyo, mara nyingi, bidhaa kutoka kwa mbinu za kemikali huwa na sifa zake za umeme na eneo la uso, chini ya viwango.
Matumizi
- Katika tafiti kuhusu graphene
- Utengenezaji wa betri
- Maombi ya matibabu ya viumbe
- Katika utengenezaji wa supercapacitors
- Katika kielektroniki cha graphene kinachoweza kuchapishwa
Kuna tofauti gani kati ya Graphene Oxide na Reduced Graphene Oxide?
Oksidi ya Graphene ni laha la monomolecular ya oksidi ya grafiti huku oksidi ya graphene iliyopunguzwa ni namna iliyopunguzwa ya laha za graphene oksidi ya monomolekuli. Kwa hivyo, kutokana na hili, tunaweza kuelewa msingi wa tofauti kati ya oksidi ya graphene na oksidi iliyopunguzwa ya graphene. Tunaweza kutumia oksidi ya graphene kuzalisha graphene kwa kiwango kidogo na kwa njia ya bei nafuu, lakini tunaweza kutumia aina iliyopunguzwa ya oksidi ya graphene kuzalisha graphene katika kiwango kikubwa cha viwanda.
Tofauti nyingine kati ya oksidi ya graphene na oksidi ya graphene iliyopunguzwa ni kwamba oksidi ya graphene hutawanywa sana katika maji na viyeyusho vingine huku umbo lililopunguzwa likiwa na uwezo mdogo wa kutawanywa; hutawanywa katika viwango vya chini. Zaidi ya yote, tofauti kuu kati ya oksidi ya graphene na oksidi ya graphene iliyopunguzwa ni kwamba oksidi ya graphene ina vikundi vya utendaji vilivyo na oksijeni ilhali oksidi ya graphene iliyopunguzwa haina vikundi vya utendaji vilivyo na oksijeni. Hasa ni kwa sababu tunatoa umbo lililopunguzwa kupitia upunguzaji wa athari za oksidi ya graphene.
Muhtasari – Oksidi ya Graphene dhidi ya Oksidi ya Graphene Iliyopunguzwa
Kwa muhtasari, tofauti kuu kati ya oksidi ya graphene na oksidi ya graphene iliyopunguzwa ni kwamba oksidi ya graphene ina vikundi vya utendaji vilivyo na oksijeni ilhali oksidi ya grafiti iliyopunguzwa haina vikundi vya utendaji vilivyo na oksijeni. Zaidi ya hayo, tunaweza kubadilisha oksidi ya grafiti kuwa oksidi ya graphene na kisha kuwa oksidi ya grafiti iliyopunguzwa.
