hrvatski

Sinteza, karakterizacija i primjena grafenskih hidrogelova (Synthesis, characterisation and application of graphene hydrogels)

Grafen je monosloj atoma ugljika kojeg karakteriziraju svojstva kao što su dobra električna i toplinska provodnost, velika mehanička čvrstoća te velika specifična površina. Postoji više načina sinteze grafena, a odabir same metode ovisi o primjeni konačnog produkta [1]. U slučajevima kad je neophodno prirediti velike količine grafena najčešće se polazi od grafita kao prekursora te se nizom koraka, koji uključuju oksido-redukcijske procese, dolazi do monoslojne strukture ugljika. Jedan od postupaka značajnih za ovaj tip sinteze je redukcija grafenovog oksida (GO) tijekom koje se uklanjaju kisikove funkcionalne skupine na GO. Dosadašnja istraživanja pokazala su da je hidrotermalnom sintezom, uz visoki tlak i temperaturu, moguće uspješno provesti redukciju GO u vodenom mediju [2] pri čemu nastaje grafenski hidrogel. Hidrogelovi se odlikuju kompaktnom 3D strukturom, velikim stupnjem elastičnosti, velikom specifičnom površinom i visokom električnom provodnošću pa su posebno zanimljivi za primjenu u superkondenzatorima [3]. Velika specifična površina hidrogela omogućava skladištenje iznimno velikih količina naboja, a visoka električna provodnost osigurava velike brzine nabijanja elektrokemijskog dvosloja, odnosno kratko vrijeme potrebno za skladištenja naboja. U ovom radu provedena je hidrotermalna redukcija grafenovog oksida dodatno potpomognuta fenolnim spojevima prisutnim u ekstraktu lista masline i vegetacijskoj vodi masline gdje spadaju oleuropein i hidroksitirosol. Navedeni spojevi povećavaju stupanj redukcije GO i samim time ukupnu električnu provodnost dobivenih uzorka. Strukturna i morfološka svojstva određena su korištenjem pretražne elektronske mikroskopije (SEM), termogravimetrijskom analizom (TGA), i infracrvenom spektroskopijom potpomognutom Fourierovom transformacijom (FTIR). Hidrogel je korišten u izradi superkondenzatora koji je karakteriziran metodom cikličke voltametrije i elektrokemijske impedancijske sprktroskopije. Praćenjem odziva superkondenzatora tijekom 1000 ciklusa punjenja/pražnjenja izvedeni su zaključci o stabilnosti kompozitnog materijala.

grafen, hidrogel, superkondenzator

nije evidentirano