Scientific Reports· 2026Q1
Oksidasyon Sıcaklığı ile Grafen Oksit Özelliklerinin Ayarlanması
Tuning structural, optical, charge storage, and electronic transport properties of graphene oxide through functional group engineering
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Grafen oksit (GO) sentez sıcaklığının 75°C'den 115°C'ye artırılması, elektronik iletimi (taşıyıcı hareketliliği artar, bant aralığı 4,11'den 3,69 eV'ye düşer) ve elektrokimyasal kinetiği (yük transfer direnci 911'den 598 Ω'a düşer) iyileştirir, ancak özgül kapasitansı (328 F/g'ye düşer) azaltır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- GO sentez sıcaklığının 75°C'den 115°C'ye artırılması, kristalit boyutunu (9,95 ila 8,05 nm) ve katmanlar arası mesafeyi azaltır.
- Daha yüksek sıcaklıklarda elektriksel özellikler gelişir, bu da gelişmiş taşıyıcı iletimi ve azalan optik bant aralığı (4,11 ila 3,69 eV) ile kanıtlanır.
- Elektrokimyasal kinetik hızlanır, yük transfer direnci 911'den 598 Ω'a düşer.
- Özgül kapasitans 668'den 328 F/g'ye düşerken, 6000 döngüden sonra kapasitans tutma oranı %95,84'e yükselir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract This study investigates the effect of oxidation temperature on the structural, electronic, and electrochemical properties of graphene oxide (GO) synthesized at 75, 95, and 115 °C. Increasing the oxidation temperature resulted in a reduction in crystallite size from 9.95 ± 1.24 to 8.05 ± 0.49 nm and a decrease in the interlayer spacing, accompanied by partial reorganization of the sp² carbon domains. The electrical properties were significantly improved, with enhanced carrier transport at higher oxidation temperatures. The optical band gap decreased from 4.11 to 3.69 eV, while the Urbach energy increased from 285 to 625 meV, indicating enhanced energetic disorder and band-tail formation. Electrochemical analysis revealed improved charge-transfer kinetics, with the charge-transfer resistance decreasing from 911 to 598 Ω and the relaxation time decreasing from 0.842 to 0.671 ms. The electrochemical response also showed a predominantly diffusion-controlled charge-storage contribution, while the apparent diffusion coefficient decreased from 2.094 × 10⁻⁷ to 5.792 × 10⁻⁸ cm²/s with increasing oxidation temperature. In contrast, the specific capacitance decreased from 668 to 328 F/g, which is attributed to the reduction of oxygen-containing redox-active sites and restricted ion accessibility. Despite the reduced capacitive performance, the capacitance retention improved from 84.25% to 95.84% after 6000 cycles. Overall, increasing oxidation temperature promotes electronic transport and electrochemical kinetics while reducing redox-based charge-storage capacity, demonstrating a clear trade-off between electronic conductivity, ion-transport behavior, and capacitive performance.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Scientific Reports, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Malzeme Kimyası
Materials ChemistryMaterials Science