그래핀 옥사이드(Graphene Oxide, GO)
그래핀그래핀 옥사이드(Graphene Oxide, GO)는 그래핀(Graphene)의 산화물로, 탄소 원자로 이루어진 단일 원자층의 육각형 벌집 구조에 산소 함유 관능기(Functional Group)가 결합된 물질입니다. 이러한 산화 과정을 통해 그래핀 옥사이드는 친수성(hydrophilic), 높은 반응성, 물리적, 화학적, 전기적 특성이 변형된 독특한 물질로 탄생합니다. 이는 기존 그래핀과는 다른 성질을 지니며, 다양한 응용 분야에서 연구와 개발이 활발히 진행되고 있습니다. 1. 그래핀 옥사이드의 정의 그래핀 옥사이드는 흑연(Graphite)을 원료로 하여 화학적 산화 과정을 통해 제조되며, 산소 관능기가 표면과 기저면에 결합하여 독특한 물리적 및 화학적 특성을 나타내는 물질입니다. 주요 정의는 다음과 같습니다. 1)화학적 정의 탄소와 산소 원자로 구성된 2차원 나노소재. 표면과 가장자리에 에폭시(-O-), 하이드록시(-OH), 카르복실기(-COOH)와 같은 산소 관능기를 포함. 2)구조적 정의 그래핀의 육각형 격자 구조 위에 불규칙적으로 산소 관능기가 결합되어 있는 구조. 산화로 인해 기존 그래핀의 완벽한 결정성이 파괴됨. 3)물질 특성 정의 그래핀보다 더 친수성으로 물과 잘 섞이고, 극성 용매에 높은 분산성을 가짐. 고유의 전기 전도성이 감소하지만, 화학적 환원 과정을 통해 일부 복원 가능. 2. 그래핀 옥사이드의 구조와 성질 (1) 그래핀 옥사이드의 구조 그래핀 옥사이드는 그래핀의 이상적인 2차원 평면에 산소 관능기가 불규칙적으로 부착되어 있어 구조적으로 복잡합니다. 표면의 산소 관능기: 하이드록시(-OH), 에폭시(-O-) 관능기가 주로 표면에 분포. 가장자리 관능기: 카르복실기(-COOH)가 주로 가장자리에 위치. 구조적 왜곡: 산소 관능기의 부착으로 인해 그래핀 평면이 부분...