还原氧化石墨烯的简介

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石墨烯是一种二维碳原子片,呈鸡丝状排列,是一种迷人的材料,具有许多令人兴奋的特性,如机械强度、热导率和导电率、迷人的光学特性等等。石墨烯是研究开发的热点,但其相对较高的价格是目前的一个障碍。

Graphene to GO image

氧化石墨烯是一种含氧官能团的石墨烯,其有趣的性质可能与石墨烯不同。通过还原氧化石墨烯,去除这些氧化官能团,得到石墨烯材料。这种石墨烯材料被称为还原石墨烯氧化物,通常缩写为RGO。石墨氧化物是由多层氧化石墨烯制成的一种材料,经过一系列还原成氧化石墨烯,然后再还原成RGO。

GO to rGO scheme image

如何生产RGO?


由于人们对制造石墨烯(或与之密切相关的材料,如RGO)的有效而廉价的方法进行了大量的探索,因此将石墨烯氧化物(或石墨氧化物)还原为RGO是一种流行且具有吸引力的方法。目前存在几种将其还原为RGO的方法,且具有较高的成本效益和简单性。


虽然RGO确实是一种石墨烯,其性质类似于石墨烯(导电性能良好等),但与石墨直接生产的石墨烯相比,RGO通常含有更多缺陷,质量较低。还原氧化石墨烯(RGO)含有残余氧和其他杂原子以及结构缺陷。尽管RGO与原始石墨烯的相似性并不完美,但它仍然是一种具有吸引力的材料,在质量上可以满足各种应用,但价格和制造工艺更具吸引力。还原型氧化石墨烯(取决于特定材料的质量)可用于相同的各种应用,如复合材料、导电油墨、传感器等。


对于需要大量材料的应用来说,减少通径通常是一种自然和可理解的选择,因为相对容易地以相对较低的成本制造足够数量的石墨烯。


还原氧化石墨烯以生成还原氧化石墨烯的过程非常重要,因为它对生成的RGO的质量有很大影响,因此将决定RGO在结构和性能方面与原始石墨烯的接近程度。


基于化学、热或电化学方法,存在许多减少GO的过程。这些技术中的一些可以产生非常高质量的RGO,类似于高质量的石墨烯,但可以是复杂的,昂贵的或耗时的执行。


一旦还原的氧化石墨烯被生产出来,就有方法使这种材料功能化,以在不同的应用中得到特定的应用。通过用各种化学物质处理RGO,或通过将RGO与其他二维材料结合形成新的化合物,可以提高化合物的性能以适应商业应用。

rGO powder image

在一些应用中,GO到rGO的还原是作为器件制造过程的一部分来执行的。 例如,一个过程可以从GO开始,将其与材料混合以创建复合材料,并将GO还原为rGO,作为复合创建过程的一部分或之后。

RGO应用程序


一般来说,可以说,RGO适用于与石墨烯相同类型的应用,因为这些材料的性质相似,尽管通常在RGO端不太引人注目。如前所述,根据制备方法以及特定RGO的最终形态和化学性质,RGO的性质可能会有所不同。


RGO可用于许多应用,其中包括:储能、复合材料、场效应晶体管等。


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