p (PhysOrg.com) - O óxido de grafeno teve uma confusão de pesquisadores porque ele retém muitas das propriedades do altamente valorizado supermaterial grafeno puro, mas é muito mais fácil, e mais barato, para fazer em grandes quantidades; mais fácil de processar; e seu conteúdo significativo de oxigênio parece torná-lo solúvel em água. No entanto, uma nova pesquisa da Universidade de Warwick descobriu que essa última suposição está incorreta e, infelizmente, a solubilidade do óxido de grafeno aparece literalmente na lavagem. p A equipe do Dr. Rourke e Wilson fez sua descoberta ao tratar o óxido de grafeno com hidróxido de sódio (NaOH) em uma tentativa de aumentar a utilidade dos grupos funcionais contendo oxigênio que se acredita estarem ligados ao grafeno. Infelizmente, parecia piorar as coisas em vez de melhorar. De fato, em concentrações suficientemente altas de NaOH, o Dr. Rourke ficou com uma suspensão preta.

p Os pesquisadores liderados por Warwick lembraram que foi demonstrado que os resíduos de oxidação aderem aos nanotubos de carbono, mas a natureza fraca da conexão desses resíduos de oxidação aos nanotubos de carbono significa que uma lavagem com uma base pode simplesmente remover os resíduos oxidativos. Experimentos mostraram que, naquele caso específico, restos oxidativos constituíam quase um quarto da massa dos “nanotubos de carbono oxidados”. Os pesquisadores sentiram que um processo semelhante pode estar acontecendo no óxido de grafeno que estavam estudando.

p Os resultados também podem ajudar a explicar os níveis excessivamente altos de oxigênio que as pessoas afirmavam encontrar no óxido de grafeno. Os químicos já estavam lutando para identificar carbono plausível suficiente para ligações de oxigênio para acomodar as quantidades de oxigênio que se acredita fazerem parte do óxido de grafeno.

p Ao centrifugar o líquido preto, a equipe de Warwick ficou com uma pilha de pó preto que acabou sendo óxido de grafeno que pode ter sido solúvel antes da aplicação da base, mas que se recusou a mostrar qualquer sinal significativo de ser facilmente solúvel novamente em seu Estado atual. O material preto mostrou ser muito semelhante ao próprio grafeno; em particular, foi demonstrado que consistia em folhas muito grandes de átomos de carbono eletricamente condutores, ao contrário do isolante “óxido de grafeno”.

p O líquido restante também foi seco para dar um pó branco que os pesquisadores de Warwick mostraram conter os “resíduos oxidativos” ou OD; o OD mostrou ser composto exclusivamente de pequenos, compostos de baixo peso molecular (ou seja, menos de 100 átomos)

p O óxido de grafeno recuperado do processo de lavagem formou cerca de 64% da massa do “óxido de grafeno” no início do processo. O OD recuperado ou detritos oxidativos formaram pelo menos 30% do peso da massa do "óxido de grafeno" original.

p A equipe do Dr. Rourke e Wilson acreditam que isso mostra que muito do oxigênio que se acreditava estar intimamente ligado ao carbono no óxido de grafeno não estava realmente ligado, mas simplesmente deitado no topo das folhas de grafema, frouxamente conectado a eles como “detritos oxidativos”. Esses detritos oxidativos continham uma grande quantidade de oxigênio que simplesmente saiu na lavagem quando o óxido de grafeno foi tratado com hidróxido de sódio.

p Isso cria um problema significativo para os pesquisadores que dependem de uma forma facilmente solúvel de óxido de grafeno, já que o nível de solubilidade encontrado até agora dependia diretamente das altas quantidades de oxigênio que se acredita estarem ligadas ao carbono do óxido de grafeno. Se muito desse oxigênio cai tão facilmente, o mesmo acontecerá com os níveis de solubilidade.

p Drs Rourke e Wilson dizem “Nossos resultados sugerem que os modelos para a estrutura do óxido de grafeno precisam ser revisitados. Estes resultados têm implicações importantes para a síntese e aplicação de grafeno modificado quimicamente, particularmente onde a funcionalização covalente direta da rede de grafeno é necessária. ”