Diferença entre óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido

o diferença chave entre óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido é que o o óxido de grafeno contém grupos funcionais contendo oxigênio, enquanto o óxido de grafeno reduzido não possui os grupos funcionais que contêm oxigênio.

O óxido de grafite é um material que consiste em átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Podemos obter esse composto tratando grafite com oxidantes fortes. Além disso, podemos produzir as folhas monomoleculares deste material, que são as folhas de óxido de grafeno. Além disso, podemos tratar essas folhas monomoleculares para obter óxido de grafeno reduzido.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é óxido de grafeno
3. O que é óxido de grafeno reduzido
4. Comparação lado a lado - Óxido de grafeno versus óxido de grafeno reduzido na forma de tabela
5. Resumo

O que é óxido de grafeno?

O óxido de grafeno é uma folha monomolecular a partir de óxido de grafite. Este material é muito importante porque podemos usá-lo para produzir folhas de grafeno de maneira eficaz, porém barata. Nesse caso, o óxido de grafeno é uma forma oxidada de grafeno. Possui uma única camada atômica, atada a grupos funcionais contendo oxigênio.

Figura 01: Estrutura química do óxido de grafeno

Este material é dispersável em água e outros solventes devido à presença de funcionalidades de oxigênio. Portanto, é fácil processar esse material. Além disso, essa propriedade permite aprimorar as propriedades elétricas e mecânicas da cerâmica quando misturamos o material cerâmico com o óxido de grafeno. No entanto, não é bom para condutividade elétrica. Por isso, categorizamos como isolador elétrico. Principalmente, isso ocorre devido à interrupção de sp² redes de ligação presentes em grafite. Mas existem alguns processos que podemos usar para aumentar suas propriedades.

Além disso, existem quatro métodos principais que os fabricantes usam para fazer esse composto. Eles são; Método de Staudenmaier, Hofmann, Brodie e Hummers. Essas técnicas têm várias diferenças entre elas.

Usos

• Na produção de filmes condutores transparentes em eletrônicos flexíveis, células solares, sensores químicos, etc., aplicando óxido de grafeno como um filme fino depositado no substrato.
• Para a substituição de óxido de estanho em baterias e telas sensíveis ao toque.
• Como material de eletrodo para baterias, capacitores e células solares devido à sua alta área de superfície.
• Para melhorar as propriedades dos materiais compósitos (resistência à tração, elasticidade, condutividade etc.) misturando-os.
• Várias aplicações médicas devido à natureza fluorescente do material.

O que é óxido de grafeno reduzido?

Óxido de grafeno reduzido é a forma reduzida de folhas de óxido de grafeno monomolecular. Não há grupos funcionais contendo oxigênio, uma vez que esses grupos são reduzidos por diferentes técnicas de tratamento. Além disso, esse processo de redução é extremamente vital, pois tem um grande impacto no produto final que obteremos. Porque, o processo determina quão próxima estará a qualidade da forma reduzida da qualidade do grafeno perfeito.

Para aplicações como armazenamento de energia em larga escala / industrial, a redução de óxido de grafeno é uma boa escolha. É principalmente porque, é muito fácil fabricar esse composto em larga escala do que produzir grafeno.

Figura 02: Espectroscopia de absorvância e espectroscopia Raman de grafite, óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido

Existem várias maneiras de reduzir o óxido de grafeno para obter óxido de grafeno reduzido. Entre elas, as técnicas importantes são os métodos térmicos, químicos ou eletroquímicos. O uso dos métodos químicos tem uma grande vantagem, pois podemos aumentar a produção conforme desejamos. No entanto, na maioria das vezes, o produto de métodos químicos tem suas propriedades elétricas e área de superfície, abaixo dos padrões.

Usos

• Em pesquisas sobre grafeno
• Produção de baterias
• Aplicações biomédicas
• Na produção de supercapacitores
• Em eletrônica de grafeno imprimível

Qual é a diferença entre óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido?

O óxido de grafeno é uma folha monomolecular de óxido de grafite, enquanto o óxido de grafeno reduzido é a forma reduzida de folhas de óxido de grafeno monomolecular. Portanto, podemos entender a base da diferença entre óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido. Podemos usar óxido de grafeno para produzir grafeno em pequena escala e de forma barata, mas podemos usar uma forma reduzida de óxido de grafeno para produzir grafeno em larga escala industrial.

Outra diferença entre o óxido de grafeno e o óxido de grafeno reduzido é que o óxido de grafeno é altamente dispersável em água e outros solventes, enquanto a forma reduzida é menos dispersível; é dispersável em baixas concentrações. Acima de tudo, a principal diferença entre óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido é que o óxido de grafeno contém grupos funcionais contendo oxigênio, enquanto o óxido de grafeno reduzido não possui os grupos funcionais que contêm oxigênio. É principalmente porque produzimos a forma reduzida por meio de reações de redução de óxido de grafeno.

Resumo - Óxido de grafeno x óxido de grafeno reduzido

Em resumo, a principal diferença entre óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido é que o óxido de grafeno contém grupos funcionais contendo oxigênio, enquanto o óxido de grafeno reduzido não possui os grupos funcionais que contêm oxigênio. Além disso, podemos converter óxido de grafite em óxido de grafeno e depois em óxido de grafeno reduzido.

Referência:

1. "Óxido de grafeno - o que é?" Graphenea. Disponivel aqui 
2. “Óxido de grafeno reduzido - o que é? Como é criado? ” Graphenea. Disponivel aqui 

Cortesia da imagem:

1. ”Óxido de grafeno” por Nothingserious (domínio público) via Commons Wikimedia  
2. ”GrapheneOxide - Absorbance and Raman” Por Krischkrisch - Trabalho próprio, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia