Thermische Disproportionierung von Oxo‐funktionalisiertem Graphen

Die nasschemische Synthese von Graphen ist nach wie vor eine Herausforderung. Ein Weg führt über die kontrollierte Oxidation von Graphit unter Einführung sauerstoffhaltiger funktioneller Gruppen. Dadurch entsteht ein Material, das nach reduktiver Defunktionalisierung Graphen liefert. Obwohl die ther...

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Published in:Angewandte Chemie 2017-07, Vol.129 (31), p.9350-9353
Main Authors: Grote, Fabian, Gruber, Christoph, Börrnert, Felix, Kaiser, Ute, Eigler, Siegfried
Format: Article
Language:eng ; ger
Subjects:
Carbon dioxide
Chemistry
Graphen
Oxidation
Oxo-funktionalisiertes Graphen
Raman-Spektroskopie
Reduktionen
Transmissionselektronenmikroskopie
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Description
Summary:Die nasschemische Synthese von Graphen ist nach wie vor eine Herausforderung. Ein Weg führt über die kontrollierte Oxidation von Graphit unter Einführung sauerstoffhaltiger funktioneller Gruppen. Dadurch entsteht ein Material, das nach reduktiver Defunktionalisierung Graphen liefert. Obwohl die thermische Verarbeitung zu leitfähigem Kohlenstoff führt, wird das Kohlenstoffgerüst als Folge der Bildung von CO2 aufgebrochen. Hier untersuchen wir die thermische Verarbeitung von Oxo‐funktionalisiertem Graphen (oxo‐G) mit niedrigem (4–6 %) oder hohem Funktionalisierungsgrad (50–60 %). Aus Raman‐spektroskopischen Untersuchungen und mittels Transmissionselektronenspektroskopie bei atomarer Auflösung (HRTEM) finden wir, dass die thermische Verarbeitung überwiegend zu einem intakten hexagonalen Kohlenstoffgerüst führt. Dabei liegt die Defektdichte bei 0.8 %. Wir schließen auf eine Reorganisation sauerstoffhaltiger Gruppen. Dieser Befund stellt die thermische Graphenherstellung aus oxo‐G‐Derivaten in Aussicht. Thermisch behandelt: Graphen kann aus Oxo‐funktionalisiertem Graphen durch Erhitzen hergestellt werden. Die Defunktionalisierung zu Graphen (Weg I) ist der Hauptweg.
ISSN:0044-8249
1521-3757
DOI:10.1002/ange.201704419