اکسید گرافن (Graphene Oxide) یک نانوذره مشتق شده از گرافن به همراه گروههای عاملی مختلف مانندکربوکسیل، هیدروکسیل و اپوکسی است که باعث افزایش پایداری آن شده است. به دلیل وجود گروه های عاملی اکسیژن دار، ساختار اکسید گرافن به صورت شبکه دو بعدی با سوراخ های کوچک شکل گرفته است که اکسیژن نیز میتواند بر روی هر یک از اتم های کربنی به صورت افقی، عمودی یا مورب قرار گیرند. بسته به آرایش گروه های عاملی، خواص اپتیکال و الکتریکی اکسید گرافن میتواند متفاوت باشد.
اکسید گرافن امینبیک بدلیل خواص پلاسمونیکی منحصر به فرد خود طی تابش نور پلاسمون های سطحی آن محرک شده و باعث افزایش جذب نور در طول طیف میشود.
روش هیدراتاسیون و روش هیدروترمال دو روش اصلی برای سنتز این نانوساختار هستندکه گروه امینبیک از آنها استفاده میکند. در روش هیدراتاسیون گرافن، اکسیداسیون گرافن با حفظ ساختار لایهای گرافن صورت میگیرد که گرافن پودری در آب حل شده و با افزودن اسید نیتریک و اسید سولفوریک، اکسیداسیون گرافن رخ میدهد. سپس، به محلولی که حاوی اتانول یا اسید آسکوربیک است، انتقال داده میشود تا اکسید گرافن به گرافن بازتبدیل شود.
در روش هیدروترمال، گرافن به عنوان پودری در آب حل شده و بر روی یک زیرلایه حرارتی قرار میگیرد. پس از آن، یک حلال شیمیایی مانند هیدرازین و یا نیتروژن سولفوریک به آن اضافه میشود. سپس، نمونه برای چند ساعت در دمای بالا گرم میشود تا اکسید گرافن تشکیل شود.
از دیگر روشهای سنتز اکسید گرافن، استفاده از روش اپیتاکسی میباشد که گرافن بر روی یک سابسترات شیشهای نازک رشد میکند. پس از این مرحله، با اعمال اکسیژن و گرما، اکسید گرافن تشکیل میشود.
روش های فیزیکی مانند اعمال پلاسما، لیزر و پخش بخار نیز به عنوان روش های دیگری برای سنتز اکسید گرافن استفاده می شوند. روش های ترکیبی شامل ترکیب دو روش شیمیایی و فیزیکی مانند اعمال پلاسما در حضور مواد شیمیایی نیز وجود دارد. به طور کلی، سنتز اکسید گرافن به دلیل پایین بودن هزینه و امکان سازگاری با فرآیندهای صنعتی، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
پایدارسازی نانوذرات اکسید گرافن در گروه امینبیک میتواند به وسیله مواد پوشش دهنده، تابش الکترونی، افزودن یونهای فلزی، افزودن پلیمرها و … صورت گیرد. به عنوان مثال، پوشش دهی اکسید گرافن با سیلیکا، تیتانیومدیاکسید، و یا آلومینیوم اکسید میتواند باعث پایداری و افزایش خواص آن شود.
همچنین، پوشش دادن با نانوذرات مس، نقره، طلا و یا دیگر فلزات نیز میتواند به عنوان یک روش پایدارسازی موثر درنظر داشت که توسط متخصصین امینبیک انجام میشود؛ همچنین یکی از روشهای پایدارسازی اکسید گرافن، کاشتن یونهای نقره و یا مس بر روی سطح آن است که از طریق جذب الکتروستاتیکی با سطح آن واکنش میکنند و باعث افزایش پایداری و مقاومت به اکسیداسیون میشوند.
سعید نعمتی –
با سلام
با فرم کلوئیدیای که داره، کار من رو بشدت برای انجام پایاننامهام راحت کرد. به علاوه مشابه مورد دیگهای که قبلتر از برند دیگهای بصورت خشک تهیه کرده بودم و مشکی بود، نبود و کاملا تک لایه بود که برای کاربردی که بنده داشتم بشدت کارم رو راه انداخت.
باتشکر
ناهید خداشناس –
تشکر خیلی عالی