The effect of oxidation process on graphene oxide fiber properties

Abstract

Graphene, a carbon allotrope, became a significant area of research with its superior electrical, mechanical, optical properties, etc. There are several methods to obtain graphene oxide from graphite, one of which is the Hummers method. In this study, several modifications and pre-treatments preceding the Hummers method have been employed. Three different graphene oxide fibers have been produced by three different procedures, i.e. fibers obtained by Hummers method with pre-oxidation step, modified Hummers method and modified Hummers method with pre-oxidation step. It has been observed that pre-oxidation has a significant effect on graphene oxide fiber properties produced by wet spinning process (coagulation). Modified Hummers method without pre-oxidation leads to the highest breaking strength and breaking elongation. Reduced fiber linear density, breaking strength and breaking elongation together with increased crimp were observed in graphene fiber due to the addition of pre-oxidation step.

Tuning charge transfer efficiency by functionalizing ligands in FAPbBr3 nanocrystals and graphene heterostructures

“…1. The functionalized graphene exists in innate sheet-like morphology, 34 while aggregation is observed in the SEM micrographs of amino acid-functionalized GO. The aggregation among sheets is due to the interaction developed between different polar groups that are connected to functionalized graphene sheets.…”

Efeito da adição de sílica, óxido de grafeno e agentes organossulfurados na vulcanização e nas propriedades de compostos baseados em borracha natural.

“…Apesar de o grafeno já ser objeto de estudos teóricos há muitos anos (o termo grafeno foi adotado em 1962, a partir da junção da palavra grafita com o sufixo eno, devido à dupla ligação entre carbonos existente na estrutura química) [131] , somente foi obtido e caracterizado em 2004 pelos pesquisadores A. Geim e K. Novoselov, ao submeter amostras da grafita a sucessivas etapas de esfoliação mecânica (peeling), por meio de uma fita adesiva [132] . Este feito lhes rendeu, em 2010, o prêmio Nobel de Física.…”

“…Do ponto de vista químico, o grafeno pode ser definido como uma rede bidimensional planar de átomos de carbono com hibridização sp 2 , em ligações covalentes arranjadas em uma estrutura cristalina hexagonal com espessura em escala atômica (aproximadamente 1,0 angstrom) [24] , conforme representado na Figura 26. Em outras palavras, grafeno é uma estrutura bidimensional composta de carbonos ligados de maneira hexagonal por hibridização sp 2 , com espessura de um átomo [32,131,132] .…”

“…Este processo pode ser realizado por ataque ácido (H 2 SO 4 ) seguido por esfoliação mecânica por meio de um equipamento de ultrasonicação. Ao final desta etapa, é recomendável que se realize a centrifugação do GO para promover a precipitação e, consequentemente, a separação de partículas de óxido de grafite não esfoliadas [26,27,31,132,134,136] . Rani et al [141] , sugere que o GO pode formar coloides aquosos bem dispersos, devido não somente à sua hidrofilicidade, mas também por repulsão eletrostática, em virtude da eletronegatividade das folhas dispersas em água, decorrente da ionização dos grupos hidroxilas e ácidos carboxílicos contidos nessas folhas.…”

“…Uma representação esquemática da obtenção do óxido de grafeno a partir da grafita é ilustrada na Figura 29. Com base neste método, o processo para obtenção do óxido de grafeno neste trabalho pode ser resumido em três etapas fundamentais: pré-oxidação, oxidação e esfoliação [26,27,31,132,136] .…”