Η βασική διαφορά μεταξύ του γραφενίου και του οξειδίου του γραφενίου είναι ότι το γραφένιο είναι μια ουσία που αποτελείται από άτομα άνθρακα συνδεδεμένα μεταξύ τους σε επαναλαμβανόμενο σχέδιο εξαγώνων, ενώ το οξείδιο του γραφενίου είναι μια οξειδωμένη μορφή γραφενίου που είναι δεμένη με ομάδες που έχουν οξυγόνο άτομα.
Το γραφένιο μπορεί να περιγραφεί ως ένα αλλοτρόπο άνθρακα που υπάρχει σε μορφή δισδιάστατων φύλλων. Το οξείδιο του γραφενίου είναι ένα μονομοριακό φύλλο από οξείδιο γραφίτη. Σε αυτό το άρθρο, θα συγκρίνουμε το γραφένιο με το οξείδιο του γραφενίου.
Τι είναι το γραφένιο;
Το γραφένιο είναι ένα αλλότροπο άνθρακα που υπάρχει σε μορφή δισδιάστατων φύλλων, το οποίο ονομάζεται «δισδιάστατο εξαγωνικό πλέγμα. Το γραφένιο είναι συνήθως ένα απείρως μεγάλο αρωματικό μόριο. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε διαφορετικά μονοπάτια για την παραγωγή γραφενίου. Ορισμένες από αυτές περιλαμβάνουν μηχανικές μεθόδους, διαχωρισμό μονοστρωματικού άνθρακα, χημικές μεθόδους, χημική εναπόθεση ατμών, μείωση διοξειδίου του άνθρακα, μέθοδο υπερηχητικού ψεκασμού, μέθοδο λέιζερ, εμφύτευση ιόντων και παραγωγή γραφενίου συμβατή με CMOS.
Το γραφένιο έχει ένα μοναδικό σύνολο ιδιοτήτων. Έχει ισχυρή δομή σε σχέση με το πάχος του και η αντοχή του είναι ισχυρότερη ακόμη και από το ατσάλι. Άλλες ιδιότητες περιλαμβάνουν την ικανότητα μεταφοράς θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεσματικά, την ικανότητα καύσης σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, σχεδόν τη διαφάνεια, την περίπλοκη δομή της δομής του γραφενίου και τον μη γραμμικό διαμαγνητισμό. Επιπλέον, αυτή η ουσία έχει μεγάλες κβαντικές ταλαντώσεις. Τα άτομα άνθρακα στα άκρα του φύλλου γραφενίου έχουν ειδική χημική αντιδραστικότητα και τα ελαττώματα που εμφανίζονται στη δομή του φύλλου του μπορούν να ενισχύσουν τη χημική αντιδραστικότητα. Επιπλέον, αυτά τα φύλλα γραφενίου τείνουν να στοιβάζονται, σχηματίζοντας μια δομή γραφίτη.
Εικόνα 01: Δομή σαν φύλλο του γραφενίου
Κάθε άτομο στο φύλλο γραφενίου συνδέεται με τους τρεις πλησιέστερους γείτονές του μέσω χημικών δεσμών σίγμα και επίσης συνεισφέρει ένα από τα ηλεκτρόνια του στη ζώνη αγωγιμότητας που υπάρχει μεταξύ ολόκληρης της δομής του φύλλου. Αυτός ο τύπος ζώνης αγωγιμότητας κάνει τη δομή του γραφενίου ένα ημιμέταλλο με ασυνήθιστες ηλεκτρονικές ιδιότητες, οι οποίες μπορούν να περιγραφούν χρησιμοποιώντας θεωρίες για σχετικιστικά σωματίδια χωρίς μάζα.
Υπάρχουν διαφορετικές εφαρμογές του γραφενίου, οι οποίες περιλαμβάνουν τη χρήση του ως διαφανούς και εύκαμπτου αγωγού που μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο σε εφαρμογές υλικών/συσκευών (π.χ. ηλιακά κύτταρα, δίοδοι εκπομπής φωτός, πάνελ αφής και έξυπνα παράθυρα ή τηλέφωνα).
Τι είναι το οξείδιο του γραφενίου;
Το οξείδιο του γραφενίου είναι ένα μονομοριακό φύλλο από οξείδιο γραφίτη. Αυτό το υλικό είναι πολύ σημαντικό γιατί μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για την παραγωγή φύλλων γραφενίου με αποτελεσματικό αλλά φθηνό τρόπο. Σε αυτή την περίπτωση, το οξείδιο του γραφενίου είναι μια οξειδωμένη μορφή γραφενίου. Έχει ένα ενιαίο ατομικό στρώμα, δεμένο με λειτουργικές ομάδες που περιέχουν οξυγόνο.
Εικόνα 02: Ένα υδατικό διάλυμα οξειδίου γραφενίου
Αυτό το υλικό είναι διασπειρόμενο σε νερό και άλλους διαλύτες λόγω της παρουσίας λειτουργιών οξυγόνου. Ως εκ τούτου, είναι εύκολη η επεξεργασία αυτού του υλικού. Επιπλέον, αυτή η ιδιότητα του επιτρέπει να ενισχύει τις ηλεκτρικές και μηχανικές ιδιότητες του κεραμικού όταν αναμιγνύουμε το κεραμικό υλικό με οξείδιο του γραφενίου. Ωστόσο, δεν είναι καλό για την ηλεκτρική αγωγιμότητα. Ως εκ τούτου, το κατηγοριοποιούμε ως ηλεκτρικό μονωτικό. Αυτό οφείλεται κυρίως στη διακοπή των δικτύων σύνδεσης sp2 που υπάρχουν στον γραφίτη. Αλλά υπάρχουν ορισμένες διαδικασίες που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να αυξήσουμε τις ιδιότητές του.
Επιπλέον, υπάρχουν τέσσερις κύριες μέθοδοι που χρησιμοποιούν οι κατασκευαστές για να κάνουν αυτήν την ένωση. Είναι οι μέθοδοι Staudenmaier, Hofmann, Brodie και Hummers. Αυτές οι τεχνικές έχουν διάφορες διαφορές μεταξύ τους.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του γραφενίου και του οξειδίου του γραφενίου;
Το γραφένιο μπορεί να περιγραφεί ως ένα αλλοτρόπο άνθρακα που υπάρχει σε μορφή δισδιάστατων φύλλων. Το οξείδιο του γραφενίου είναι ένα μονομοριακό φύλλο από οξείδιο γραφίτη. Η βασική διαφορά μεταξύ του γραφενίου και του οξειδίου του γραφενίου είναι ότι το γραφένιο είναι μια ουσία που αποτελείται από άτομα άνθρακα συνδεδεμένα μεταξύ τους με επαναλαμβανόμενο σχέδιο εξαγώνων, ενώ το οξείδιο του γραφενίου είναι μια οξειδωμένη μορφή γραφενίου που είναι δεμένη με ομάδες που έχουν άτομα οξυγόνου.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ του γραφενίου και του οξειδίου του γραφενίου σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Γραφένιο εναντίον Οξειδίου Γραφενίου
Η βασική διαφορά μεταξύ του γραφενίου και του οξειδίου του γραφενίου είναι ότι το γραφένιο είναι μια ουσία που αποτελείται από άτομα άνθρακα συνδεδεμένα μεταξύ τους σε επαναλαμβανόμενο σχέδιο εξαγώνων, ενώ το οξείδιο του γραφενίου είναι μια οξειδωμένη μορφή γραφενίου που είναι δεμένη με ομάδες που έχουν οξυγόνο άτομα.
