Znajdź zawartość

Tlenek grafenu to materiał mający potencjalnie równie szerokie zastosowania, jak sam grafen. Niestety, do tej pory jego produkcja była kosztowna i bardzo szkodliwa dla środowiska. Obie te wady usuwa komercyjna technologia opracowana na amerykańskim Uniwersytecie Rice'a. W przeciwieństwie do grafenu jego tlenek jest izolatorem, ale może być łatwo przekształcony w przewodnik lub półprzewodnik. Można z niego wytwarzać bardzo wytrzymały materiał zastępujący papier, polimery, stopy metali, ceramikę, cienkie błony dla przemysłu elektronicznego. Jako dobrze rozpuszczalny w wodzie posiada też inne zastosowania, na przykład do produkcji polimerów, nośników lekarstw, magazynowania wodoru, odzyskiwania ropy i gazu. Tlenek grafenu znano już w XIX wieku, ale do niedawna jego masowa produkcja była utrudniona i wymagała użycia substancji wysoce toksycznych lub wybuchowych. Wykorzystywano do tego chloran potasu lub azotan sodu - obie substancje powodowały powstawanie dużych ilości trujących gazów, jeden z nich, dwutlenek chloru jest ponadto materiałem wybuchowym. Ze względu na ryzyko producenci niechętnie sięgają po technologie łączące się z takim niebezpieczeństwem. Chemicy z Uniwersytetu Rice'a pod kierunkiem Jamesa Toura opracowali nową metodę, pozbawioną tych trudności. Proces ten podobny jest do istniejącego już „rozcinania" wielościennych nanorurek z grafenu. Drobne, cienkie płatki grafitu poddawane są działaniu nadmanganianu potasu, kwasu siarkowego i kwasu fosforowego, chemikaliów powszechnie dostępnych i niedrogich. Nowa technologia pozwala na masową produkcję tlenku grafenu i jest wysoce konkurencyjna wobec dotychczasowych metod. Jest ponadto bezpieczna i nieszkodliwa dla środowiska. Badania prowadzono we współpracy z firmą M-I SWACO, producentem płuczki wiertniczej, która chce wykorzystać tlenek grafenu do powiększenia produktywności odwiertów.