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Die Chemie, die der wässrigen Dispersibilität von Graphenoxid (GO) und reduziertem Graphenoxid (r-GO) zugrunde liegt, ist ein wesentlicher Aspekt bei der Gestaltung von Lösungstechniken zur Vorbereitung von verarbeitbaren Graphenblättern. Hier verwenden wir Zeta-Potential-Messungen, pH-Titrationen und Infrarotspektroskopie, um die Chemie zu etablieren, die der wässrigen Dispersibilität von GO- und r-GO-Blättern bei unterschiedlichen pH-Werten zugrunde liegt. Wir zeigen, dass r-GO-Blätter ionisierbare Gruppen mit einem einzelnen pK-Wert (8.0) haben, während GO-Blätter Gruppen haben, die saurer sind (pK = 4.3), zusätzlich zu Gruppen mit pK-Werten von 6.6 und 9.0. Infrarotspektroskopie wurde verwendet, um die Abfolge der Ionisierungsereignisse zu verfolgen. Bei sowohl GO- als auch r-GO-Blättern ist die Ionisierung der Carboxylgruppen hauptsächlich verantwortlich für den Aufbau von Ladung. Auf GO-Blättern senkt die Anwesenheit von phenolischen und hydroxylischen Gruppen in unmittelbarer Nähe zu den Carboxylgruppen den pKa-Wert, indem sie das Carboxylatanion stabilisieren, was zu einer überlegenen wässrigen Dispersibilität führt.
Konkena et al. (Tue,) untersuchten diese Frage.