Procédé de production de graphène : exfoliation par oxydation

Procédé de production de graphène : exfoliation par oxydation Le graphène 28 avril 2020

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Exfoliation par oxydation : le procédé

Aussi appelée méthode de Hummer, l’exfoliation par oxydation est l’une des premières à avoir été utilisée pour produire du graphène et elle l’est encore largement aujourd’hui. En effet, son industrialisation est relativement simple puisque la technique industrielle est bien connue.

Dans cette méthode, le graphite est généralement oxydé dans des conditions sévères pour obtenir de l’oxyde de graphite. Ce matériau peut être dispersé par sonication dans des solvants polaires, tels que l’eau, pour former des couches de graphène oxydé (GO).

Avantages et inconvénients

L’oxydation introduit de nombreux groupes fonctionnels contenant de l’oxygène, ce qui permet l’exfoliation et l’obtention d’un graphène SLG en garantissant la stabilité de la dispersion, sans nécessiter d’autres additifs.

Toutefois, ces groupes fonctionnels interrompent la structure en nid d’abeille, à l’origine des propriétés extraordinaires du graphène. Cette famille de matériaux à base de graphène peut donc présenter une conductivité thermique ou électrique réduite. Pour résoudre ce problème, l’oxyde de graphène est le plus souvent réduit à l’aide d’agents comme l’hydrazine, ou par des approches électrochimiques, pour former de l’oxyde de graphène réduit (rGO). Cependant, ce processus de réduction n’est jamais complet à 100 %.

Que retenir du procédé d’e production par ‘exfoliationj par oxydation ?

Bien que le rGO soit encore légèrement oxydé par rapport au graphène pur, il est utilisé pour le développement de nombreuses applications et a su démontrer son intérêt. Les GO et rGO disponibles sous forme de poudre posent la question de la réagrégation des feuillets de graphène au sein de ces poudres, ainsi que celle de l’impact de leur utilisation au niveau respiratoire.

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