اکسید گرافن شکلی از گرافن است که شامل گروه های عاملی اکسیژن است و خواص جالبی دارد که می تواند با گرافن متفاوت باشد. با کاهش اکسید گرافن، این گروه های عاملی اکسید شده، حذف می شوند تا ماده گرافنی به دست آید. این ماده گرافن اکسید گرافن احیا شده نامیده می شود که اغلب به اختصار rGO می گویند.
کاربردها نانو اکسید گرافن کاهش یافته
- مواد جاذب مایکرویو
- سیستم های تحویل دارو
- ذخیره انرژی (باتری لیتیوم یون، ابر خازن ها)
- مواد کامپوزیتی
- ترانزیستورهای اثر میدان
- الکترونیک (الکترود شفاف، لایه انتقال سوراخ در سلول های پلیمری و LEDها، سلول های خورشیدی حساس به رنگ و سلول های خورشیدی ارگانیک)
- حسگرهای زیستی
- تصفیه آب
مزایا
- خواص مکانیکی
- پایداری بیشتر در حلالهای آلی
- هدایت الکتریکی و حرارتی خوب
- نسبت سطح به حجم بالا
موارد حائز اهمیت برای استفاده از نانو اکسید گرافن کاهش یافته در پلیمر نارسانا به منظور ایجاد خاصیت رسانایی الکتریکی
برای ایجاد رسانایی الکتریکی دریک پلیمر نارسانا با استفاده از نانو اکسید گرافن کاهش یافته، چندین فاکتور مهم باید بررسی شود.
- نحوه احیا : اکسید گرافن ابتدا سنتز می شود و سپس برای به دست آوردن اکسید گرافن کاهش، احیا می شود. فرآیند کاهش بسیار مهم است زیرا گروه های عاملی حاوی اکسیژن را از GO حذف و باعث افزایش رسانایی الکتریکی آن می شود. روش های کاهش مختلفی مانند بازپخت حرارتی، احیای شیمیایی یا کاهش الکتروشیمیایی وجود دارد.
- پراکندگی و یکنواختی : دستیابی به پراکندگی خوب rGO در پلیمر امری ضروری است. پراکندگی بالا تضمین می کند که ورق های rGO به طور یکنواخت در سراسر پلیمر توزیع شده و سطح تماس را به حداکثر می رساند. در نتیجه به افزایش رسانایی الکتریکی منجر می شود.
- مقدار و غلظت : مقدار rGO موجود در پلیمر نقش مهمی در تعیین رسانایی الکتریکی حاصل دارد. مقدار و غلظت بهینه باید تست شود و افزایش رسانایی با سایر خواص مطلوب مواد کامپوزیت به تعادل برسد.
- عملکرد سطحی : عملکرد سطحی rGO سبب می شود سازگاری rGO با پلیمر غیر رسانا بهبود یابد و به پراکندگی و چسبندگی سطحی بهتری منجر شود.
- ساختار پلیمر : انتخاب ماتریس و ساختار پلیمر های غیر رسانا، تاثیر زیادی در گرفتن نتیجه ی مطوب دارد. تناسب بین خواص مکانیکی و پایداری حرارتی پلیمر ها و ویژگی های rGO در این زمینه بسیار حائز اهمیت هست.
- فرآیند بعد از پخت : فرآیند هایی که بعد از پخت مانند بازپخت با rGO یا عملیات های شیمیایی که صورت می گیرد با بهبود هم ترازی rGO با ساختار پلیمر و کاهش عیوب وجود، همراه است و افزایش رسانایی الکتریکی را به همراه دارد.
- تکنیک های افزودن rGO : روش مورد استفاده برای ترکیب rGO درپلیمر در افزایش یا کاهش هدایت الکتریکی حاصل تاثیر گذار است. تکنیک هایی مانند مخلوط کردن محلول، الکتروریسی یا پلیمریزاسیون درجا را می توان با توجه به نیاز و شرایط موجود به کار گرفت.
با درنظر گرفتن این عوامل محققان می توانند به طور موثری از اکسید گرافن کاهش یافته برای ایجاد رسانایی الکتریکی در پلیمر های نارسانا استفاده کنند و کاربرد آن ها را در صنایع گوناگون الکترونیکی و رسانا امکان پذیر کنند.
ارسال یک گرم نانو اکسید گرافن کاهش یافته برای ایجاد
خاصیت الکتریکی در پلیمر غیر رسانا