سنتز سبز گرافن اكسيد از ضايعات نيشكر

/

روش متداول براي سنتز گرافن اكسيد، روش هامرز مي باشد كه از گرافيت با درجه خلوص بالا به عنوان ماده اوليه اصلي استفاده مي گردد. با اين حال، استفاده از روش مذكور جهت توليد انبوه گرافن اكسيد گران و زمان بر مي باشد. در اين تحقيق، از يك روش سريع، دوست­دار محيط زيست و كم هزينه براي توليد انبوه گرافن اكسيد استفاده شده است. در اين فرايند گرافن اكسيد در طي يك مرحله واكنش اكسيداسيون باگاس نيشكر خوزستان به عنوان ضايعات زراعي در كوره موفلي در دماي Cº 350، اتمسفر معمولي و مدت زمان 20 دقيقه سنتز شد. نتايج حاصل از آناليز طيف سنجي تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR) و پراش پرتو ايكس (XRD) تشكيل گرافن اكسيد را به خوبي تاييد مي كند. از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) جهت مطالعه مورفولوژي، تعداد لايه ها و اندازه متوسط صفحات گرافن اكسيد استفاده شد كه صفحه گرافن اكسيد با چين­خوردگي­هاي كم و تعداد 6-5 لايه و اندازه متوسط صفحات 500 نانومتر را نشان داد. لازم به ذكر است قبل از عمليات حرارتي در كوره موفلي آزمايشات مختلف آناليز حرارتي افتراقي (DTA) و همچنين آناليز توزين حرارتي (TGA) بر روي باگاس نيشكر انجام گرفت و دماي شروع و پايان انواع تحولات فيزيكوشيميايي مشخص گرديد. نتايج آناليز حرارتي بر روي باگاس نشان دهنده شكل گيري گرافن اكسيد در محدوده دمايي C°350 بوده و در اتمسفر هوا نسبت به آرگون اين دما پايين تر بوده و از طرفي واكنش هاي اضافي ديگري نيز رخ مي دهد. در ضمن نتايج آناليز حرارتي انجام گرفته بر روي محصول گرافن اكسيد سنتز شده نشان دهنده شروع ناپايداري آن از دماي 60 درجه سانتي گراد مي باشد.

/