ग्राफीन ऑक्साइड और कम ग्राफीन ऑक्साइड के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि ग्राफीन ऑक्साइड में ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह होते हैं जबकि कम ग्राफीन ऑक्साइड में ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों का अभाव होता है।
ग्रेफाइट ऑक्साइड एक ऐसा पदार्थ है जिसमें कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणु होते हैं। हम इस यौगिक को मजबूत ऑक्सीकारकों के साथ ग्रेफाइट का उपचार करके प्राप्त कर सकते हैं। इसके अलावा, हम इस सामग्री की मोनोमोलेक्यूलर शीट का उत्पादन कर सकते हैं, जो कि ग्रेफीन ऑक्साइड शीट है। इसके अलावा, हम कम ग्रेफीन ऑक्साइड प्राप्त करने के लिए इन मोनोमोलेक्यूलर शीट्स का इलाज कर सकते हैं।
ग्राफीन ऑक्साइड क्या है?
ग्रेफीन ऑक्साइड ग्रेफाइट ऑक्साइड से बनी एक मोनोमोलेक्यूलर शीट है। यह सामग्री बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि हम इसका उपयोग प्रभावी, लेकिन सस्ते तरीके से ग्राफीन शीट बनाने के लिए कर सकते हैं। इस मामले में, ग्रैफेन ऑक्साइड ग्रैफेन का ऑक्सीकृत रूप है। इसकी एक एकल परमाणु परत होती है, जो ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों से युक्त होती है।
चित्रा 01: ग्राफीन ऑक्साइड रासायनिक संरचना
यह सामग्री ऑक्सीजन-कार्यक्षमताओं की उपस्थिति के कारण पानी और अन्य सॉल्वैंट्स में फैलाने योग्य है। इसलिए, इस सामग्री को संसाधित करना आसान है। इसके अलावा, जब हम सिरेमिक सामग्री को ग्रैफेन ऑक्साइड के साथ मिलाते हैं तो यह संपत्ति सिरेमिक के विद्युत और यांत्रिक गुणों को बढ़ाने में सक्षम बनाती है। हालांकि, यह विद्युत चालकता के लिए अच्छा नहीं है।इसलिए, हम इसे एक विद्युत इन्सुलेटर के रूप में वर्गीकृत करते हैं। मुख्य रूप से, यह sp2 बॉन्डिंग नेटवर्क के विघटन के कारण होता है जो ग्रेफाइट में मौजूद होता है। लेकिन, कुछ प्रक्रियाएँ हैं जिनका उपयोग हम इसके गुणों को बढ़ाने के लिए कर सकते हैं।
इसके अलावा, चार प्रमुख तरीके हैं जो निर्माता इस यौगिक को बनाने के लिए उपयोग करते हैं। वे हैं; स्टौडेनमेयर, हॉफमैन, ब्रोडी और हमर्स विधि। इन तकनीकों में उनके बीच विभिन्न अंतर हैं।
उपयोग
- सब्सट्रेट में जमा पतली फिल्म के रूप में ग्रेफीन ऑक्साइड लगाकर लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स, सौर सेल, रासायनिक सेंसर आदि में पारदर्शी प्रवाहकीय फिल्मों के निर्माण में।
- बैटरी और टचस्क्रीन में टिन ऑक्साइड के प्रतिस्थापन के लिए।
- अपने उच्च सतह क्षेत्र के कारण बैटरी, कैपेसिटर और सौर कोशिकाओं के लिए इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में।
- उन सामग्रियों के साथ मिश्रित सामग्री (तन्य शक्ति, लोच, चालकता, आदि) के गुणों को बढ़ाने के लिए।
- सामग्री की फ्लोरोसेंट प्रकृति के कारण विभिन्न चिकित्सा अनुप्रयोग।
रिड्यूस्ड ग्रेफीन ऑक्साइड क्या है?
घटित ग्रेफीन ऑक्साइड मोनोमोलेक्युलर ग्राफीन ऑक्साइड शीट का अपचित रूप है। कोई ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह नहीं हैं क्योंकि उन समूहों को विभिन्न उपचार तकनीकों के माध्यम से कम किया जाता है। साथ ही, कटौती की यह प्रक्रिया एक अत्यंत महत्वपूर्ण प्रक्रिया है क्योंकि इसका अंतिम उत्पाद पर बड़ा प्रभाव पड़ता है जो हमें मिलने वाला है। क्योंकि, प्रक्रिया निर्धारित करती है कि घटे हुए रूप की गुणवत्ता उत्तम ग्राफीन की गुणवत्ता के कितने करीब होगी।
बड़े/औद्योगिक पैमाने पर ऊर्जा भंडारण जैसे अनुप्रयोगों के लिए, कम किया गया ग्रेफीन ऑक्साइड एक अच्छा विकल्प है। इसका मुख्य कारण यह है कि इस यौगिक का बड़े पैमाने पर निर्माण ग्राफीन के उत्पादन की तुलना में बहुत आसान है।
चित्र 02: ग्रेफाइट, ग्रैफेन ऑक्साइड और कम किए गए ग्रैफेन ऑक्साइड के अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी
ऐसे कई तरीके हैं जिनसे हम ग्राफीन ऑक्साइड को कम करके ग्राफीन ऑक्साइड को कम कर सकते हैं। उनमें से, महत्वपूर्ण तकनीकें थर्मल, रासायनिक या विद्युत रासायनिक विधियां हैं। रासायनिक विधियों का उपयोग करने से बहुत लाभ होता है, क्योंकि तब हम अपनी इच्छानुसार उत्पादन बढ़ा सकते हैं। हालांकि, ज्यादातर समय, रासायनिक तरीकों से उत्पाद में मानकों के नीचे, इसके विद्युत गुण और सतह क्षेत्र होते हैं।
उपयोग
- ग्राफीन के संबंध में शोध में
- बैटरियों का उत्पादन
- जैव चिकित्सा अनुप्रयोग
- सुपरकैपेसिटर के उत्पादन में
- प्रिंट करने योग्य ग्राफीन इलेक्ट्रॉनिक्स में
ग्रैफीन ऑक्साइड और रिड्यूस्ड ग्रेफीन ऑक्साइड में क्या अंतर है?
ग्रेफीन ऑक्साइड ग्रेफाइट ऑक्साइड की एक मोनोमोलेक्यूलर शीट है जबकि कम ग्रेफीन ऑक्साइड मोनोमोलेक्यूलर ग्राफीन ऑक्साइड शीट का कम रूप है। अतः इससे हम ग्राफीन ऑक्साइड और अपचयित ग्राफीन ऑक्साइड के बीच अंतर के आधार को समझ सकते हैं। हम छोटे पैमाने पर और सस्ते तरीके से ग्राफीन का उत्पादन करने के लिए ग्राफीन ऑक्साइड का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन हम बड़े औद्योगिक पैमाने पर ग्राफीन का उत्पादन करने के लिए ग्राफीन ऑक्साइड के कम रूप का उपयोग कर सकते हैं।
ग्रैफीन ऑक्साइड और अपचित ग्रेफीन ऑक्साइड के बीच एक और अंतर यह है कि ग्राफीन ऑक्साइड पानी और अन्य सॉल्वैंट्स में अत्यधिक फैलाव योग्य है जबकि कम रूप कम फैलाव योग्य है; यह कम सांद्रता पर फैलाव योग्य है। इन सबसे ऊपर, ग्राफीन ऑक्साइड और कम ग्राफीन ऑक्साइड के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि ग्राफीन ऑक्साइड में ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह होते हैं जबकि कम ग्राफीन ऑक्साइड में ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों का अभाव होता है।यह मुख्य रूप से इसलिए है क्योंकि हम ग्राफीन ऑक्साइड की कमी प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कम रूप का उत्पादन करते हैं।
सारांश - ग्रैफेन ऑक्साइड बनाम कम ग्रैफेन ऑक्साइड
संक्षेप में, ग्राफीन ऑक्साइड और कम ग्राफीन ऑक्साइड के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि ग्राफीन ऑक्साइड में ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह होते हैं जबकि कम ग्राफीन ऑक्साइड में ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों का अभाव होता है। इसके अलावा, हम ग्रेफाइट ऑक्साइड को ग्रेफीन ऑक्साइड में और फिर कम ग्रेफीन ऑक्साइड में बदल सकते हैं।
