氧化石墨烯是什么（氧化石墨烯和石墨烯有什么区别）
什么是氧化石墨烯？
石墨烯是一种由碳原子组成的材料，这些碳原子以六边形的重复模式结合在一起。
石墨烯很薄，因此被认为是“二维”的。石墨烯被认为是世界上最坚固的材料，也是最导电和导热的材料之一。石墨烯在几乎所有行业（如电子、医药、航空等）都有无限的潜在应用。
由于石墨烯价格昂贵且相对较难生产，人们正努力寻找有效且廉价的方法来制造和使用石墨烯衍生物或相关材料。氧化石墨烯（GO）就是其中一种材料——它是一种单原子层状材料，由价格便宜且储量丰富的石墨强力氧化而成。
氧化石墨烯是石墨烯的一种氧化形式，带有含氧基团。它被认为是容易加工的，因为它可以分散在水（和其他溶剂）中，甚至可以用来制造石墨烯。
氧化石墨烯不是一种良导体，但存在增强其性能的方法。它通常以粉末形式、分散或作为基底涂层出售。
氧化石墨烯可以用溶液法处理
氧化石墨烯的最主要优点之一是它可以分散到水中。这使得使用基于解决方案的流程成为可能。
制备石墨烯薄膜的主要方法是化学气相沉积（CVD）。然而，这种方法需要高温和相对较长的沉积时间，因此成本较高。它还将沉积限制在能够耐受高温的基底上，从而使沉积在聚合物顶部变得困难。
在对氧化石墨烯的起源做了一些挖掘之后，我们可以发现一些相当惊人的信息，以及一些令人印象深刻的统计数据。
氧化石墨烯的发现源于两位科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃塞洛夫发现，通过在碳石墨块（又称铅笔芯）上粘贴规则的胶带，他们可以获得厚度只有一个原子的单一碳片。
他们的发现被分解为最基本的、单一的碳原子形式，从而生产出人类已知的最薄、最坚固的材料。作为对这项突破性研究的回应，这两人后来获得了2010年诺贝尔物理学奖。
由于石墨是一种复杂的三维晶体材料，将其分解成一个单原子厚的网格将其变成二维晶格。氧化石墨烯的厚度不同，这种物质在堆积了大约50个原子层或更多原子层之前，肉眼看起来是透明的。
氧化石墨烯用途
氧化石墨烯薄膜基本上可以沉积在任何基底上，然后转化为导体。
这就是为什么GO特别适合用于生产透明导电薄膜的原因，如用于柔性电子、太阳能电池、化学传感器等的薄膜。GO甚至被研究用作电池和触摸屏中的氧化锡（ITO）替代品。
氧化石墨烯具有高比表面积，因此适合用作电池、电容器和太阳能电池的电极材料。氧化石墨烯比石墨烯更便宜、更容易制造，因此可以更快地进入大规模生产和使用。
GO可以很容易地与不同的聚合物和其他材料混合，提高复合材料的拉伸强度、弹性、导电性等性能。
在固体形式中，氧化石墨烯薄片相互连接，形成可折叠、起皱和拉伸的薄而稳定的扁平结构。这种石墨烯氧化物结构可用于储氢、离子导体和纳滤膜等应用。
由于其卓越的导热性能，氧化石墨烯在制造业的几个领域都取得了成功，包括电子，奇怪的是，服装行业。石墨烯的驱蚊性能使其在服装行业占据了优势，同时它能够偏转有害的紫外线，也使其具有强大的优势。
你知道吗?氧化石墨烯可以还原为石墨烯
氧化石墨烯的另一个好处是可以通过化学、热或电化学方法将其还原为石墨烯。产生的材料称为还原氧化石墨烯（rGO）。
rGO是工业应用（如储能）需要大量石墨烯时使用的最明显的解决方案之一。因此，还原过程至关重要，因为它对所生产rGO的质量有很大影响。
使用化学还原法还原GO具有很强的可扩展性，但遗憾的是，生成的rGO的质量通常很差。热还原GO需要高达1000°C或更高的温度，这会损坏石墨烯片的结构。
然而，生产的rGO的整体质量相当好。电化学方法已被证明能产生非常高质量的rGO，几乎与原始石墨烯相同。但是，该方法仍然存在可伸缩性问题，等待科学家们进一步研究。
