氧化石墨烯和还原氧化石墨烯有什么区别

氧化石墨烯和还原氧化石墨烯有什么区别,第1张

Ⅰ、氧化石墨烯

     氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物,其颜色为棕黄色,市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后,其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼,可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

     氧化石墨烯薄片是石墨粉经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米,因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料,具有聚合物、胶体、薄膜,以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质,因为其在水中具有优越的分散性,但是,相关实验结果显示,氧化石墨烯实际上具有两亲性,从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此,氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面,并降低界面间的能量

摘自:百度百科

下图就是氧化石墨烯的成品图及分子结构。氧化石墨烯即通过化学方法将石墨空间网状结构加上氧化基团,以达到活化石墨烯的目的。

Ⅱ、还原氧化石墨烯

     通过一系列化学方法将氧化石墨烯还原,其目的是为了将氧化石墨烯上所附带的氧化基团彻底除去,使得其结构稳定下来,保证制得的产物不会因过于活泼而发生化学反应变质。

这是一种从石墨制造石墨烯的方法,原料是石墨而不是石墨烯,虽然石墨就是石墨烯堆叠而成的,但是想要从石墨得到石墨烯并不容易,不仅不容易,甚至是有相当难度的。而氧化石墨烯还原法就是一种得到石墨烯的方便的方法。

这种方法是先用混酸、高锰酸钾等强氧化剂将块状的石墨(可以是天然石墨)氧化,制成氧化石墨烯溶液,然后采用合适的还原剂将其还原,得到纳米级的石墨烯。比起其他的方法,氧化石墨烯溶液还原法具有成本低、产率高和可批量生产等特点,有望成为规模化制备石墨烯的有效途径之一。

其他的制造石墨烯的方法还有微机械剥离法、印章切取转印法、液相剥离法、化学气相沉积法(CVD)、气溶胶高温分解法、外延生长法、无定形碳化物薄膜转化法、有机合成法等。


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