Kľúčový rozdiel medzi grafénom a oxidom grafénu je v tom, že grafén je látka vyrobená z atómov uhlíka, ktoré sú navzájom spojené v opakujúcom sa vzore šesťuholníkov, zatiaľ čo oxid grafénu je oxidovaná forma grafénu, ktorá je pretkaná skupinami obsahujúcimi kyslík atómy.
Grafén možno opísať ako alotrop uhlíka, ktorý existuje vo forme dvojrozmerných plátov. Oxid grafénu je monomolekulový list z oxidu grafitu. V tomto článku budeme porovnávať grafén s oxidom grafénu.
Čo je grafén?
Grafén je alotróp uhlíka, ktorý existuje vo forme dvojrozmerných plátov, ktoré sa nazývajú „dvojrozmerná hexagonálna mriežka.“Grafén je zvyčajne nekonečne veľká aromatická molekula. Na výrobu grafénu môžeme použiť rôzne cesty. Niektoré z nich zahŕňajú mechanické metódy, štiepenie monovrstvy uhlíka, chemické metódy, chemické nanášanie pár, redukciu oxidu uhličitého, metódu nadzvukového rozprašovania, laserovú metódu, iónovú implantáciu a výrobu grafénu kompatibilného s CMOS.
Grafén má jedinečný súbor vlastností. Má silnú štruktúru v porovnaní s hrúbkou a jej pevnosť je dokonca silnejšia ako oceľ. Medzi ďalšie vlastnosti patrí schopnosť efektívneho vedenia tepla a elektriny, schopnosť horieť pri veľmi nízkych teplotách, takmer priehľadnosť, komplikovaná štruktúra grafénovej štruktúry a nelineárny diamagnetizmus. Okrem toho má táto látka veľké kvantové oscilácie. Atómy uhlíka na okrajoch grafénového listu majú špecifickú chemickú reaktivitu a defekty, ktoré sa vyskytujú v jeho štruktúre listu, môžu zvýšiť chemickú reaktivitu. Okrem toho majú tieto grafénové listy tendenciu stohovať sa a vytvárať grafitovú štruktúru.
Obrázok 01: Listová štruktúra grafénu
Každý atóm v grafénovej vrstve sa spája so svojimi tromi najbližšími susedmi prostredníctvom sigma chemických väzieb a tiež prispieva jedným zo svojich elektrónov do vodivého pásma, ktoré existuje medzi celou štruktúrou listu. Tento typ vodivého pásma robí z grafénovej štruktúry polokov s nezvyčajnými elektronickými vlastnosťami, ktoré možno opísať pomocou teórií pre bezhmotné relativistické častice.
Existujú rôzne aplikácie grafénu, ktoré zahŕňajú jeho použitie ako priehľadného a flexibilného vodiča, ktorý môže hrať dôležitú úlohu v aplikáciách materiálov/zariadení (napr. solárne články, diódy vyžarujúce svetlo, dotykové panely a inteligentné okná alebo telefóny).
Čo je oxid grafénu?
Oxid grafénu je monomolekulový list z oxidu grafitu. Tento materiál je veľmi dôležitý, pretože ho môžeme použiť na výrobu grafénových listov efektívnym, no zároveň lacným spôsobom. V tomto prípade je oxid grafénu oxidovanou formou grafénu. Má jedinú atómovú vrstvu pretkanú funkčnými skupinami obsahujúcimi kyslík.
Obrázok 02: Vodný roztok oxidu grafénu
Tento materiál je dispergovateľný vo vode a iných rozpúšťadlách kvôli prítomnosti kyslíkových funkcií. Preto je ľahké spracovať tento materiál. Okrem toho táto vlastnosť umožňuje zlepšiť elektrické a mechanické vlastnosti keramiky, keď zmiešame keramický materiál s oxidom grafénu. Nie je to však dobré pre elektrickú vodivosť. Preto ho kategorizujeme ako elektrický izolant. Je to hlavne kvôli narušeniu sp2 väzbových sietí prítomných v grafite. Existuje však niekoľko procesov, ktoré môžeme použiť na rozšírenie jeho vlastností.
Okrem toho existujú štyri hlavné metódy, ktoré výrobcovia používajú na výrobu tejto zlúčeniny. Sú to metódy Staudenmaier, Hofmann, Brodie a Hummers. Tieto techniky majú medzi sebou rôzne rozdiely.
Aký je rozdiel medzi grafénom a oxidom grafénu?
Grafén možno opísať ako alotrop uhlíka, ktorý existuje vo forme dvojrozmerných plátov. Oxid grafénu je monomolekulový list z oxidu grafitu. Kľúčový rozdiel medzi grafénom a oxidom grafénu je v tom, že grafén je látka vyrobená z atómov uhlíka, ktoré sú navzájom spojené v opakujúcom sa vzore šesťuholníkov, zatiaľ čo oxid grafénu je oxidovaná forma grafénu, ktorá je pretkaná skupinami s atómami kyslíka.
Nasledujúca infografika predstavuje rozdiely medzi grafénom a oxidom grafénu v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – grafén verzus oxid grafénu
Kľúčový rozdiel medzi grafénom a oxidom grafénu je v tom, že grafén je látka vyrobená z atómov uhlíka, ktoré sú navzájom spojené v opakujúcom sa vzore šesťuholníkov, zatiaľ čo oxid grafénu je oxidovaná forma grafénu, ktorá je pretkaná skupinami obsahujúcimi kyslík atómy.
