Klíčový rozdíl mezi grafenem a oxidem grafenu je v tom, že grafen je látka vyrobená z atomů uhlíku vázaných k sobě navzájem v opakujícím se vzoru šestiúhelníků, zatímco oxid grafenu je oxidovaná forma grafenu, která je protkaná skupinami obsahujícími kyslík atomy.
Grafen lze popsat jako alotrop uhlíku, který existuje ve formě dvourozměrných desek. Oxid grafenu je monomolekulární deska z oxidu grafitu. V tomto článku budeme porovnávat grafen s oxidem grafenu.
Co je grafen?
Grafen je alotrop uhlíku, který existuje ve formě dvourozměrných plátů, které se nazývají „dvourozměrná hexagonální mřížka“.“Grafen je obvykle nekonečně velká aromatická molekula. K výrobě grafenu můžeme použít různé cesty. Některé z nich zahrnují mechanické metody, štěpení monovrstvy uhlíku, chemické metody, chemickou depozici par, redukci oxidu uhličitého, metodu nadzvukového rozprašování, laserovou metodu, iontovou implantaci a výrobu grafenu kompatibilní s CMOS.
Graphene má jedinečnou sadu vlastností. Má silnou strukturu ve srovnání s jeho tloušťkou a jeho pevnost je dokonce silnější než ocel. Mezi další vlastnosti patří schopnost účinně vést teplo a elektřinu, schopnost hořet při velmi nízkých teplotách, téměř průhlednost, komplikovaná struktura grafenové struktury a nelineární diamagnetismus. Dále má tato látka velké kvantové oscilace. Atomy uhlíku na okrajích grafenového listu mají specifickou chemickou reaktivitu a defekty, které se vyskytují v jeho struktuře listu, mohou zvýšit chemickou reaktivitu. Kromě toho mají tyto grafenové desky tendenci se skládat a vytvářet grafitovou strukturu.
Obrázek 01: Listovitá struktura grafenu
Každý atom v grafenové fólii se spojuje se svými třemi nejbližšími sousedy prostřednictvím sigma chemických vazeb a také přispívá jedním ze svých elektronů do vodivostního pásu, který existuje mezi celou strukturou fólie. Tento typ vodivého pásu dělá z grafenové struktury polokov s neobvyklými elektronickými vlastnostmi, které lze popsat pomocí teorií pro bezhmotné relativistické částice.
Existují různé aplikace grafenu, které zahrnují jeho použití jako průhledného a flexibilního vodiče, který může hrát důležitou roli v aplikacích materiálů/zařízení (např. solární články, světelné diody, dotykové panely a chytrá okna nebo telefony).
Co je grafenoxid?
Oxid grafenu je monomolekulární vrstva z oxidu grafitu. Tento materiál je velmi důležitý, protože jej můžeme použít k výrobě grafenových listů efektivním a přitom nenákladným způsobem. V tomto případě je oxid grafenu oxidovanou formou grafenu. Má jedinou atomovou vrstvu protkanou funkčními skupinami obsahujícími kyslík.
Obrázek 02: Vodný roztok oxidu grafenu
Tento materiál je dispergovatelný ve vodě a jiných rozpouštědlech kvůli přítomnosti kyslíkových funkcí. Zpracování tohoto materiálu je tedy snadné. Navíc tato vlastnost umožňuje zlepšit elektrické a mechanické vlastnosti keramiky, když smícháme keramický materiál s oxidem grafenu. Není to však dobré pro elektrickou vodivost. Proto jej kategorizujeme jako elektrický izolant. To je způsobeno především narušením vazebných sítí sp2 přítomných v grafitu. Existují však některé procesy, které můžeme použít k rozšíření jeho vlastností.
Navíc existují čtyři hlavní metody, které výrobci používají k výrobě této směsi. Jsou to metody Staudenmaier, Hofmann, Brodie a Hummers. Tyto techniky mají různé rozdíly.
Jaký je rozdíl mezi grafenem a oxidem grafenu?
Grafen lze popsat jako alotrop uhlíku, který existuje ve formě dvourozměrných desek. Oxid grafenu je monomolekulární deska z oxidu grafitu. Klíčový rozdíl mezi grafenem a oxidem grafenu je v tom, že grafen je látka tvořená atomy uhlíku vázanými k sobě navzájem v opakujícím se vzoru šestiúhelníků, zatímco oxid grafenu je oxidovaná forma grafenu, která je protkaná skupinami obsahujícími atomy kyslíku.
Níže uvedená infografika představuje rozdíly mezi grafenem a oxidem grafenu ve formě tabulky pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – grafen vs oxid grafenu
Klíčový rozdíl mezi grafenem a oxidem grafenu je v tom, že grafen je látka vyrobená z atomů uhlíku vázaných k sobě navzájem v opakujícím se vzoru šestiúhelníků, zatímco oxid grafenu je oxidovaná forma grafenu, která je protkaná skupinami obsahujícími kyslík atomy.
