ההבדל העיקרי בין גרפן לתחמוצת גרפן הוא שגרפן הוא חומר העשוי מאטומי פחמן הקשורים זה לזה בתבנית חוזרת של משושים, בעוד שגרפן אוקסיד היא צורה מחומצנת של גרפן שמורכבת עם קבוצות בעלות חמצן. אטומים.
ניתן לתאר את הגרפן כאלוטרופי של פחמן הקיים בצורת יריעות דו-ממדיות. תחמוצת גרפן היא יריעה מונומולקולרית מתחמוצת גרפיט. במאמר זה נשווה בין גרפן לתחמוצת גרפן.
מה זה גרפן?
גרפן הוא אלוטרופ של פחמן הקיים בצורת יריעות דו-ממדיות, אשר נקרא בשם "סריג משושה דו-ממדי."גרפן הוא בדרך כלל מולקולה ארומטית גדולה לאין שיעור. אנו יכולים להשתמש במסלולים שונים לייצור גרפן. חלקם כוללים שיטות מכניות, פיצול פחמן חד-שכבתי, שיטות כימיות, שקיעת אדים כימית, הפחתת פחמן דו חמצני, שיטת ריסוס על-קולי, שיטת לייזר, השתלת יונים וייצור גרפן תואם CMOS.
לגרפן יש סט ייחודי של מאפיינים. יש לו מבנה חזק בהשוואה לעובי שלו, וחוזקו חזק יותר אפילו מפלדה. מאפיינים נוספים כוללים את היכולת להוביל חום וחשמל ביעילות, יכולת צריבה בטמפרטורות נמוכות מאוד, כמעט שקיפות, המבנה המסובך של מבנה הגרפן ודיאמגנטיות לא ליניארית. יתר על כן, לחומר זה יש תנודות קוונטיות גדולות. לאטומי הפחמן בקצוות של יריעת הגרפן יש תגובתיות כימית ספציפית, והפגמים המתרחשים בתוך מבנה הסדין שלו יכולים לשפר את התגובתיות הכימית. בנוסף, גיליונות הגרפן הללו נוטים להיערם, ויוצרים מבנה גרפיט.
איור 01: מבנה דמוי גיליון של גרפן
כל אטום בגיליון הגרפן מתחבר לשלושת שכנותיו הקרובות ביותר באמצעות קשרים כימיים של סיגמא וגם תורם את אחד האלקטרונים שלו לרצועת ההולכה הקיימת בין כל מבנה הסדין. סוג זה של פס הולכה הופך את מבנה הגרפן לחצי מתכת בעל תכונות אלקטרוניות יוצאות דופן, אותן ניתן לתאר באמצעות תיאוריות עבור חלקיקים רלטיביסטיים חסרי מסה.
ישנם יישומים שונים של גרפן, הכוללים שימוש בו כמוליך שקוף וגמיש שיכול למלא תפקיד חשוב ביישומי חומרים/מכשירים (למשל תאים סולאריים, דיודות פולטות אור, לוחות מגע וחלונות חכמים או טלפונים).
מה זה גרפן אוקסיד?
תחמוצת גרפן היא יריעה מונומולקולרית מתחמוצת גרפיט. חומר זה חשוב מאוד מכיוון שאנו יכולים להשתמש בו כדי לייצר יריעות גרפן בצורה יעילה אך לא יקרה. במקרה זה, תחמוצת גרפן היא צורה מחומצנת של גרפן. יש לו שכבה אטומית אחת, רצופת קבוצות פונקציונליות המכילות חמצן.
איור 02: תמיסה מימית של תחמוצת גרפן
חומר זה מתפזר במים ובממיסים אחרים בשל נוכחותם של פונקציות חמצן. לפיכך, קל לעבד את החומר הזה. יתר על כן, תכונה זו מאפשרת לה לשפר את התכונות החשמליות והמכניות של קרמיקה כאשר אנו מערבבים את החומר הקרמי עם תחמוצת גרפן. עם זאת, זה לא טוב עבור מוליכות חשמלית.לפיכך, אנו מסווגים אותו כמבודד חשמלי. זה נובע בעיקר מהשיבוש ברשתות החיבור sp2 הקיימות בגרפיט. אבל יש כמה תהליכים שאנחנו יכולים להשתמש בהם כדי להגדיל את המאפיינים שלו.
יתר על כן, ישנן ארבע שיטות עיקריות בהן משתמשים היצרנים לייצור תרכובת זו. הם שיטת סטאודנמאייר, הופמן, ברודי והאמרס. לטכניקות אלו יש הבדלים שונים ביניהן.
מה ההבדל בין גרפן לתחמוצת גרפן?
ניתן לתאר את הגרפן כאלוטרופי של פחמן הקיים בצורת יריעות דו-ממדיות. תחמוצת גרפן היא יריעה מונומולקולרית מתחמוצת גרפיט. ההבדל העיקרי בין גרפן לתחמוצת גרפן הוא שגרפן הוא חומר העשוי מאטומי פחמן הקשורים זה לזה בתבנית חוזרת של משושים, בעוד שגרפן תחמוצת היא צורה מחומצנת של גרפן שמורכבת עם קבוצות בעלות אטומי חמצן.
האינפוגרפיה שלהלן מציגה את ההבדלים בין גרפן לתחמוצת גרפן בצורת טבלה להשוואה זו לצד זו.
סיכום – גרפן מול תחמוצת גרפן
ההבדל העיקרי בין גרפן לתחמוצת גרפן הוא שגרפן הוא חומר העשוי מאטומי פחמן הקשורים זה לזה בתבנית חוזרת של משושים, בעוד שגרפן אוקסיד היא צורה מחומצנת של גרפן שמורכבת עם קבוצות בעלות חמצן. אטומים.
