الفرق الرئيسي بين الجرافين وأكسيد الجرافين هو أن الجرافين مادة مصنوعة من ذرات الكربون المرتبطة ببعضها البعض في نمط متكرر من السداسيات ، في حين أن أكسيد الجرافين هو شكل مؤكسد من الجرافين مرتبط بمجموعات تحتوي على الأكسجين الذرات.
يمكن وصف الجرافين بأنه تآصل للكربون موجود في شكل صفائح ثنائية الأبعاد. أكسيد الجرافين عبارة عن لوح أحادي الجزيء من أكسيد الجرافيت. في هذه المقالة ، سنقارن الجرافين بأكسيد الجرافين.
ما هو الجرافين؟
الجرافين هو تآصل للكربون موجود في شكل صفائح ثنائية الأبعاد ، والتي سميت باسم شبكة سداسية ثنائية الأبعاد.عادة ما يكون الجرافين جزيء عطري كبير بشكل لا نهائي. يمكننا استخدام مسارات مختلفة لإنتاج الجرافين. تشمل بعض هذه الطرق الميكانيكية ، وتقسيم الكربون أحادي الطبقة ، والطرق الكيميائية ، وترسيب البخار الكيميائي ، وتقليل ثاني أكسيد الكربون ، وطريقة الرش الأسرع من الصوت ، وطريقة الليزر ، وزرع الأيونات ، وإنتاج الجرافين المتوافق مع CMOS.
يحتوي الجرافين على مجموعة فريدة من الخصائص. له هيكل قوي مقارنة بسمكه ، وقوته أقوى حتى من الفولاذ. تشمل الخصائص الأخرى القدرة على توصيل الحرارة والكهرباء بكفاءة ، والقدرة على الاحتراق في درجات حرارة منخفضة للغاية ، بالقرب من الشفافية ، والبنية المعقدة لهيكل الجرافين ، والمغناطيسية غير الخطية. علاوة على ذلك ، تحتوي هذه المادة على تذبذبات كمية كبيرة. تحتوي ذرات الكربون الموجودة على حواف ورقة الجرافين على تفاعل كيميائي محدد ، ويمكن للعيوب التي تحدث داخل هيكل صفائحها أن تعزز التفاعل الكيميائي. بالإضافة إلى ذلك ، تميل أوراق الجرافين هذه إلى التراص ، وتشكيل بنية الجرافيت.
الشكل 01: هيكل يشبه الورقة للجرافين
تتصل كل ذرة في ورقة الجرافين بأقرب ثلاثة جيران لها من خلال روابط سيغما الكيميائية وتساهم أيضًا بأحد إلكتروناتها في نطاق التوصيل الموجود بين بنية الصفيحة بأكملها. هذا النوع من عصابات التوصيل يجعل بنية الجرافين شبه معدنية لها خصائص إلكترونية غير عادية ، والتي يمكن وصفها باستخدام نظريات للجسيمات النسبية عديمة الكتلة.
هناك تطبيقات مختلفة من الجرافين ، والتي تشمل استخدامه كموصل شفاف ومرن يمكن أن يلعب دورًا مهمًا في تطبيقات المواد / الأجهزة (مثل الخلايا الشمسية ، والصمامات الثنائية الباعثة للضوء ، ولوحات اللمس ، والنوافذ الذكية أو الهواتف).
ما هو أكسيد الجرافين؟
أكسيد الجرافين عبارة عن لوح أحادي الجزيء من أكسيد الجرافيت. هذه المادة مهمة جدًا لأنه يمكننا استخدامها لإنتاج صفائح الجرافين بطريقة فعالة ولكنها غير مكلفة. في هذه الحالة ، أكسيد الجرافين هو شكل مؤكسد من الجرافين. لديها طبقة ذرية واحدة ، تغلب عليها مجموعات وظيفية تحتوي على الأكسجين.
الشكل 02: محلول مائي لأكسيد الجرافين
هذه المادة قابلة للتشتت في الماء والمذيبات الأخرى بسبب وجود وظائف الأكسجين. وبالتالي ، من السهل معالجة هذه المواد. علاوة على ذلك ، تتيح هذه الخاصية تعزيز الخواص الكهربائية والميكانيكية للسيراميك عندما نمزج مادة السيراميك بأكسيد الجرافين. ومع ذلك ، فهي ليست جيدة للتوصيل الكهربائي.ومن ثم ، نصنفه على أنه عازل كهربائي. هذا يرجع أساسًا إلى تعطيل شبكات الربط sp2 الموجودة في الجرافيت. لكن هناك بعض العمليات التي يمكننا استخدامها لزيادة خصائصها.
علاوة على ذلك ، هناك أربع طرق رئيسية يستخدمها المصنعون لصنع هذا المركب. هم طريقة Staudenmaier و Hofmann و Brodie و Hummers. هذه التقنيات لها اختلافات مختلفة فيما بينها.
ما هو الفرق بين الجرافين وأكسيد الجرافين؟
يمكن وصف الجرافين بأنه تآصل للكربون موجود في شكل صفائح ثنائية الأبعاد. أكسيد الجرافين عبارة عن لوح أحادي الجزيء من أكسيد الجرافيت. الفرق الرئيسي بين الجرافين وأكسيد الجرافين هو أن الجرافين مادة مصنوعة من ذرات الكربون المرتبطة ببعضها البعض في نمط متكرر من السداسيات ، بينما أكسيد الجرافين هو شكل مؤكسد من الجرافين مرتبط بمجموعات بها ذرات أكسجين.
يعرض الرسم البياني أدناه الاختلافات بين الجرافين وأكسيد الجرافين في شكل جدول للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - الجرافين مقابل أكسيد الجرافين
الفرق الرئيسي بين الجرافين وأكسيد الجرافين هو أن الجرافين مادة مصنوعة من ذرات الكربون المرتبطة ببعضها البعض في نمط متكرر من السداسيات ، في حين أن أكسيد الجرافين هو شكل مؤكسد من الجرافين مرتبط بمجموعات تحتوي على الأكسجين الذرات.
