ძირითადი განსხვავება გრაფენსა და გრაფენის ოქსიდს შორის არის ის, რომ გრაფენი არის ნივთიერება, რომელიც შედგება ნახშირბადის ატომებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან ექვსკუთხედების განმეორებით, მაშინ როდესაც გრაფენის ოქსიდი არის გრაფენის დაჟანგული ფორმა, რომელიც შეფუთულია ჟანგბადის მქონე ჯგუფებთან. ატომები.
გრაფენი შეიძლება შეფასდეს, როგორც ნახშირბადის ალოტროპი, რომელიც არსებობს ორგანზომილებიანი ფურცლების სახით. გრაფენის ოქსიდი არის მონომოლეკულური ფურცელი გრაფიტის ოქსიდიდან. ამ სტატიაში ჩვენ შევადარებთ გრაფენს გრაფენის ოქსიდს.
რა არის გრაფენი?
გრაფენი არის ნახშირბადის ალოტროპი, რომელიც არსებობს ორგანზომილებიანი ფურცლების სახით, რომელსაც ეწოდება "ორგანზომილებიანი ექვსკუთხა გისოსი".”გრაფენი, როგორც წესი, უსასრულოდ დიდი არომატული მოლეკულაა. ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ სხვადასხვა გზები გრაფენის წარმოებისთვის. ზოგიერთ მათგანს მიეკუთვნება მექანიკური მეთოდები, ერთფენიანი ნახშირბადის გაყოფა, ქიმიური მეთოდები, ქიმიური ორთქლის დეპონირება, ნახშირორჟანგის შემცირება, ზებგერითი სპრეის მეთოდი, ლაზერული მეთოდი, იონის იმპლანტაცია და CMOS-თან თავსებადი გრაფენის წარმოება.
გრაფენს აქვს უნიკალური თვისებების ნაკრები. მას აქვს სისქესთან შედარებით ძლიერი სტრუქტურა და მისი სიმტკიცე უფრო ძლიერია, ვიდრე ფოლადი. სხვა თვისებები მოიცავს სითბოს და ელექტროენერგიის ეფექტურად წარმართვის უნარს, ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე დაწვის უნარს, გამჭვირვალობის მახლობლად, გრაფენის სტრუქტურის რთულ სტრუქტურას და არაწრფივ დიამაგნიტურობას. გარდა ამისა, ამ ნივთიერებას აქვს დიდი კვანტური რხევები. გრაფენის ფურცლის კიდეებზე ნახშირბადის ატომებს აქვთ სპეციფიკური ქიმიური რეაქტიულობა და დეფექტები, რომლებიც წარმოიქმნება მის ფურცლის სტრუქტურაში, შეუძლია გააძლიეროს ქიმიური რეაქტიულობა. გარდა ამისა, ეს გრაფენის ფურცლები გროვდება, რაც ქმნის გრაფიტის სტრუქტურას.
სურათი 01: გრაფენის ფურცლისმაგვარი სტრუქტურა
გრაფენის ფურცლის თითოეული ატომი უერთდება თავის სამ უახლოეს მეზობელს სიგმა-ქიმიური ბმების მეშვეობით და ასევე ხელს უწყობს მის ერთ-ერთ ელექტრონს გამტარობის ზოლში, რომელიც არსებობს ფურცლის მთელ სტრუქტურას შორის. ამ ტიპის გამტარობის ზოლი გრაფენის სტრუქტურას აქცევს ნახევრადმეტად, რომელსაც აქვს უჩვეულო ელექტრონული თვისებები, რაც შეიძლება აღწერილი იყოს უმასური რელატივისტური ნაწილაკების თეორიების გამოყენებით.
არსებობს გრაფენის სხვადასხვა აპლიკაციები, რომლებიც მოიცავს მის გამოყენებას, როგორც გამჭვირვალე და მოქნილ გამტარებელს, რომელსაც შეუძლია მნიშვნელოვანი როლი შეასრულოს მატერიალურ/მოწყობილობებში (მაგ. მზის ელემენტები, სინათლის დიოდები, სენსორული პანელები და ჭკვიანი ფანჯრები ან ტელეფონები).
რა არის გრაფენის ოქსიდი?
გრაფენის ოქსიდი არის მონომოლეკულური ფურცელი გრაფიტის ოქსიდისგან. ეს მასალა ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ გრაფენის ფურცლების წარმოებისთვის ეფექტური, მაგრამ იაფი გზით. ამ შემთხვევაში, გრაფენის ოქსიდი არის გრაფენის დაჟანგული ფორმა. მას აქვს ერთი ატომური ფენა, რომელიც შეფუთულია ჟანგბადის შემცველი ფუნქციური ჯგუფებით.
სურათი 02: გრაფენის ოქსიდის წყალხსნარი
ეს მასალა იშლება წყალში და სხვა გამხსნელებში ჟანგბადის ფუნქციების არსებობის გამო. აქედან გამომდინარე, ადვილია ამ მასალის დამუშავება. უფრო მეტიც, ეს თვისება საშუალებას აძლევს მას გააძლიეროს კერამიკის ელექტრული და მექანიკური თვისებები, როდესაც კერამიკულ მასალას გრაფენის ოქსიდს ვურევთ. თუმცა, ეს არ არის კარგი ელექტროგამტარობისთვის.აქედან გამომდინარე, ჩვენ მას ვუწოდებთ ელექტრო იზოლატორს. ეს ძირითადად განპირობებულია გრაფიტში არსებული sp2 შემაკავშირებელ ქსელების დარღვევით. მაგრამ არის რამდენიმე პროცესი, რომელიც შეგვიძლია გამოვიყენოთ მისი თვისებების გასაძლიერებლად.
უფრო მეტიც, არსებობს ოთხი ძირითადი მეთოდი, რომელსაც მწარმოებლები იყენებენ ამ ნაერთის დასამზადებლად. ესენია შტაუდენმაიერის, ჰოფმანის, ბროდის და ჰამერსის მეთოდი. ამ ტექნიკას აქვს სხვადასხვა განსხვავება მათ შორის.
რა განსხვავებაა გრაფენსა და გრაფენის ოქსიდს შორის?
გრაფენი შეიძლება შეფასდეს, როგორც ნახშირბადის ალოტროპი, რომელიც არსებობს ორგანზომილებიანი ფურცლების სახით. გრაფენის ოქსიდი არის მონომოლეკულური ფურცელი გრაფიტის ოქსიდიდან. გრაფენსა და გრაფენის ოქსიდს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ გრაფენი არის ნივთიერება, რომელიც შედგება ნახშირბადის ატომებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან ექვსკუთხედების განმეორებით, მაშინ როდესაც გრაფენის ოქსიდი არის გრაფენის დაჟანგული ფორმა, რომელიც შეკრულია ჟანგბადის ატომების მქონე ჯგუფებთან.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა წარმოგიდგენთ განსხვავებებს გრაფენსა და გრაფენის ოქსიდს შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
რეზიუმე – გრაფენი გრაფენის ოქსიდის წინააღმდეგ
ძირითადი განსხვავება გრაფენსა და გრაფენის ოქსიდს შორის არის ის, რომ გრაფენი არის ნივთიერება, რომელიც შედგება ნახშირბადის ატომებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან ექვსკუთხედების განმეორებით, მაშინ როდესაც გრაფენის ოქსიდი არის გრაფენის დაჟანგული ფორმა, რომელიც შეფუთულია ჟანგბადის მქონე ჯგუფებთან. ატომები.
