Investigadores de la Universidad de Umeå en Suecia han encontrado una nueva forma de sintetizar óxido de grafeno, que tiene muchos menos defectos en comparación con los materiales producidos con el método más común. Anteriormente, un óxido de grafeno igualmente bueno solo se podía sintetizar utilizando un método bastante peligroso que implicaba ácido nítrico fumante extremadamente tóxico.
El óxido de grafeno se utiliza a menudo para producir grafeno eliminando oxígeno. Sin embargo, si hay agujeros en el óxido de grafeno, también los habrá después de que se convierta en grafeno. Por tanto, la calidad del óxido de grafeno es muy importante.
Alexandr Talyzin y su grupo de investigación han resuelto el enigma de cómo producir de forma segura un buen óxido de grafeno. Sus resultados se publican en la revista Carbon.
El grafeno se describe a menudo como un material maravilloso gracias a su flexibilidad, alta resistencia mecánica y conductividad. Pero todas las propiedades del grafeno se ven afectadas por defectos. El grafeno producido a partir de óxido de grafeno tiene propiedades mecánicas y conductividad mucho peores de lo esperado.
Muchos estudios han demostrado que la síntesis mediante el método más utilizado, el método Hummers, siempre produce un número significativo de defectos. El método Brodie, mucho más antiguo, proporciona óxido de grafeno casi completamente libre de agujeros, pero este tipo de óxido de grafeno aún no lo produce ninguna empresa y no está disponible comercialmente. "Es simplemente demasiado peligroso y no apto para la fabricación industrial", afirma Alexandr Talyzin.
Ahora, los investigadores han encontrado un nuevo método que combina el ácido del método Hummers (H2 Entonces4 ) y el oxidante del método Brodie (clorato de potasio), lo que les permite producir óxido de grafeno con un número de defectos tan pequeños como los de Brodie, pero mediante un procedimiento de síntesis tan sencillo como la oxidación de Hummers.
"Este método debería llevar el nombre de Bartosz Gurzeda, un investigador que trabaja en mi grupo... como método Gurzeda", dice Alexandr Talyzin.
Según Talyzin, hay muchas razones para creer que el método Gurzeda será tan popular como el método Hummers siempre que se necesite óxido de grafeno libre de defectos. Este método sirve para producir grafeno eliminando grupos de oxígeno o para la preparación de recubrimientos de protección de gases, membranas semipermeables, sensores y muchas otras aplicaciones posibles.
En la última década, también ha surgido mucho interés por las aplicaciones del propio óxido de grafeno. Los materiales en capas de óxido de grafeno se estudian intensamente para aplicaciones de membranas con el sueño de producir agua potable mediante la simple filtración de sales del agua de mar o la creación de recubrimientos protectores semipermeables que permitan el paso del agua manteniendo alejados los contaminantes orgánicos peligrosos, como el tolueno. P>
"Queremos que la sociedad de investigación pruebe este nuevo óxido de grafeno en sus aplicaciones y vea la diferencia. El óxido de grafeno no es un solo material; es una familia de materiales con propiedades bastante diferentes, lo que nos brinda infinitas oportunidades para nuevas aplicaciones". dice Talyzin.
Más información: Bartosz Gurzęda et al, Óxido de grafito por oxidación por "ruta del clorato" sin HNO3:¿Importa el ácido?, Carbono (2024). DOI:10.1016/j.carbon.2024.118899
Proporcionado por la Universidad de Umea
