سنتز اکسید گرافن (GO) با روش هامرز
Synthesis of graphene oxide (GO) by Hammers method
روش هامرز یک تکنیک پرکاربرد برای سنتز اکسید گرافن (GO) از گرافیت است. این روش برای اولین بار توسط C. R. Hummers و R. E. Offeman در سال 1958 معرفی شد و از آن زمان به دلیل سادگی و کارایی به یکی از محبوب ترین روش ها برای تولید اکسید گرافن تبدیل شده است.
روش هامرز شامل اکسیداسیون گرافیت با استفاده از مخلوطی از اسید سولفوریک، نیترات سدیم و پرمنگنات پتاسیم است. این واکنش گرمازا است و منجر به تشکیل اکسید گرافیت می شود که می تواند برای تولید اکسید گرافن بیشتر لایه برداری شود.
اولین مرحله در روش هامرز، اکسیداسیون گرافیت با استفاده از یک عامل اکسید کننده قوی، مانند پرمنگنات پتاسیم است. این منجر به تشکیل اکسید گرافیت می شود که سپس با اسید سولفوریک تصفیه می شود تا ناخالصی ها حذف شود و درجه اکسیداسیون افزایش یابد.
مرحله بعدی شامل افزودن نیترات سدیم به مخلوط است که به عنوان یک کاتالیزور برای واکنش عمل می کند. سپس مخلوط حاصل حرارت داده می شود تا واکنش گرمازایی را آغاز کند که منجر به تشکیل اکسید گرافن می شود.
پس از تکمیل واکنش، اکسید گرافن را می‌توان با فیلتر کردن جدا کرد و با آب و سایر حلال‌ها شستشو داد تا ناخالصی‌های باقی‌مانده حذف شود. محصول به دست آمده یک شکل بسیار اکسید شده از گرافن است که حاوی تعداد زیادی گروه عاملی حاوی اکسیژن مانند گروه های هیدروکسیل و اپوکسید است.
روش هامرز به دلیل سادگی و مقیاس پذیری مورد علاقه است و آن را برای تولید اکسید گرافن در مقیاس بزرگ مناسب می کند. با این حال، توجه به این نکته مهم است که استفاده از عوامل اکسید کننده قوی و اسیدها نگرانی های ایمنی و زیست محیطی قابل توجهی را به همراه دارد و هنگام انجام این روش باید اقدامات احتیاطی مناسب انجام شود.
در نتیجه، روش هامرز یک تکنیک پرکاربرد برای سنتز اکسید گرافن از گرافیت است. علیرغم سادگی و اثربخشی آن، در نظر گرفتن پیامدهای ایمنی و زیست محیطی مرتبط با استفاده از عوامل اکسید کننده و اسیدهای قوی مهم است. با این وجود، روش هامرز همچنان ابزار ارزشمندی برای تولید اکسید گرافن در هر دو محیط تحقیقاتی و صنعتی است.
