Graphene oxide: the mechanisms of oxidation and exfoliation

Chemically converted graphene: scalable chemistries to enable processing and fabrication

“…Over-oxidized GO, though more dispersible in aqueous media, requires harsher reduction conditions to restore the graphene basal aromatic structure and thus conductivity. 47,48 However, Tour et al 49 have shown that replacing sodium nitrate by phosphoric acid and increasing the amount of KMnO 4 in a modified Hummers oxidation of graphite affords a more oxidized and hydrophilic GO with no toxic gas production or large exotherm. The resulting CCG obtained from the hydrazine reduction of the GO is comparable in quality and conductivity with that of CCG from a typical Hummers produced GO, making this an attractive approach for large-scale graphene production.…”

“…9,50 The extent of oxidation and choice of exfoliation procedures used are critical for controlling the efficiency of exfoliation, lateral sheet size as well as the number of GO layers (Table 2). 47,48,[51][52][53][54][55] As the oxygen content increases in the starting graphite oxide, the efficiency of exfoliation also increases. 47 For example, in their study of the capillary zone electrophoresis of GO, Mueller et al 53 exfoliated graphite oxide using high dilution at different intervals of ultrasonication over 15 h. As observed in the atomic force microscopy images of the resulting GO, the lateral size reduced over that time from the initial 10 μm to 100 nm.…”

Estudo Através De RMN De 13c No Estado Sólido Sobre a Síntese De Oxido De Grafite Utilizando Diferentes Precursores Grafíticos

“…11 A segunda perda de massa por volta de 200 °C está associada à decomposição de grupos C-OH e C-O-C correspondendo a 6% para OGF e ~20 % para as demais amostras. 29 A perda de massa a partir de 300 °C é referente à oxidação da matriz de carbono restante, sendo mais significativa nas curvas de TG obtidas para as amostras OGF, OGMax e OGB. 9,10 No entanto, OGMax, OGL, OGN e OGF apresentam mais uma perda de massa acima de 500 ºC, ausente nas amostras OGM30 e OGB, a qual pode ser atribuída à decomposição de grafite residual que pode não ter sofrido processo algum de oxidação durante a reação.…”

“…O surgimento deste pico e sua posição em baixo ângulo implicam em um aumento da distância interplanar entre um plano A e um plano B do grafite, correspondendo a aproximadamente 7-8 Å nos óxidos, o que está associado com a presença de grupos funcionais oxigenados e moléculas de água intercaladas entre os planos basais. 8,[29][30][31] Os difratogramas de raios X das amostras OGM30 e OGB são típicos da estrutura de um OG com elevado grau de oxidação, por não apresentarem outros picos significativos além do pico em torno de 11º. 30 Por outro lado, os difratogramas de raios X de OGN, OGL, OGF e OGMax apresentam ainda contribuição do pico (002) da estrutura do grafite (2θ ≅ 26°), o que indica que essas amostras exibem em sua composição regiões grafíticas residuais com distância interplanar pouco alterada em comparação com o grafite.…”

Effect of Graphene Oxide Treatment on the Properties of Cellulose Nanofibril Films Made of Banana Petiole Fibers

“…Containing π-conjugated sp 2 domains and oxygenated sp 3 domains, GO shows semi-conductive properties, has large surface area, and has strong mechanical strength Tang et al 2012). The large amount of oxygen-containing functional groups in GO, such as epoxy, hydroxyl, and carboxyl groups, as well as its layer structure, make it hydrophilic and easily dispersible in water and other solvents (Kovtyukhova et al 1999;Paredes et al 2008;Wang et al 2011;Shao et al 2012). The ordered alignment in the polymer matrix by the - conjugation effect and the hydrogen bonds between the GO nanosheets and the polymer chains result in ordered nanofillermatrix interactions at the molecular level; these interactions between the components have resulted in remarkable improvements to the composite's property at low filler concentrations (Park et al 2008;Han et al 2011;Wang et al 2012).…”