О нас | Русское географическое общество
«Основная идея учредителей Общества – привлечь к изучению родной земли и людей её обитающих все лучшие силы русской земли»
П.П. Семёнов-Тян-Шанский
Русское географическое общество было основано по высочайшему повелению Николая I в 1845 году. В разные годы Обществом руководили представители Российского императорского дома, учёные и государственные деятели.
Высочайшее повеление Николая I об учреждении Русского географического общества
В числе почётных членов Общества государственные, научные и общественные деятели: П.П. Семёнов-Тян-Шанский, С.Ю. Витте, Н.И. Вавилов, В.И. Вернадский, Ф.П. Врангель, А.М. Горчаков, В.И. Даль, В.А. Обручев, известные иностранцы – бельгийский король Леопольд II, турецкий султан Абдул Гамид, король Швеции Карл XVI Густав, король Норвегии Оскар II, шах Персии Насер аль-дин шах Каджар, барон Фердинанд Рихтгофен, Руаль Амундсен, Фритьоф Нансен, Тур Хейердал.
РГО внесло значительный вклад в изучение Европейской России, Урала, Сибири, Дальнего Востока, Средней и Центральной Азии, Кавказа, Ирана, Индии, Новой Гвинеи, полярных стран и других территорий.
Подробнее об истории Русского географического общества вы можете прочитать в разделе «История».
Одно из старейших географических обществ мира объединяет специалистов в области географии и смежных наук, а также энтузиастов-путешественников, экологов, общественных деятелей, – всех, кто стремится узнавать новое о России, кто готов помогать сохранению её природных богатств.
Репин И.Е. Торжественное заседание Государственного Совета 7 мая 1901 года в честь столетнего юбилея со дня его учреждения. Среди присутствующих многие — члены ИРГО (Император Николай II, Великий князь Михаил Романов, Николай Обручев и другие)
19 ноября 2009 года состоялся внеочередной съезд РГО, по итогам которого был создан Попечительский совет Общества, который возглавил Владимир Владимирович Путин. Членами Совета стали отечественные и зарубежные меценаты, просветители и общественные деятели. Президентом РГО был избран Сергей Кужугетович Шойгу.
За последние годы Обществом реализован ряд масштабных проектов: фотоконкурс «Самая красивая страна», международный Географический диктант, археолого-географическая экспедиция «Кызыл-Курагино», комплексная экспедиция «Гогланд», экспедиция по очистке Арктики и многие другие. РГО ведёт активную работу по изучению и охране редких животных и птиц. Среди них – амурский тигр, зубатый кит белуха, белый медведь. Общество выпускает свыше 200 научных изданий в год, оказывает грантовую и информационную поддержку производству фильмов о культурном и природном наследии России.
Практически во всех проектах РГО участвуют волонтёры. Для активных и неравнодушных молодых людей организован Молодёжный клуб. В его рамках ежегодно проводится Летняя школа, географические смены в федеральных детских центрах «Артек», «Орлёнок», «Смена» и «Океан».
В 2016 году РГО открыло собственный Кинопортал. Здесь представлены все фильмы Общества, созданные при участии известных российских географов, биологов, этнографов, экологов, палеонтологов и путешественников.
Для исследователей и любителей природы создан Фенологический портал. Кроме того, работает Геопортал, объединяющий коллекции исторических, топографических и специальных картографических материалов из фондов Общества и организаций-партнёров РГО.
В Штаб-квартире Русского географического общества в Санкт-Петербурге находится самая большая географическая библиотека в Европе. В её фонде представлены издания на русском и иностранных языках по всем разделам географических наук и смежных дисциплин, начиная с XVI века. Одной из приоритетных задач Общества является формирование электронного каталога библиотеки, оцифровка фондов и создание Полнотекстовой электронной библиотеки РГО.
Рисунок Павла Михайловича Кошарова, художника экспедиции П.П. Семенова-Тян-Шанского из альбома к путешествию на Тянь-Шань, 1857 год (из архива РГО)
Сегодня РГО насчитывает более 27 000 членов в России и за рубежом. Региональные отделения Общества открыты в 85 субъектах Российской Федерации.
История | Русское географическое общество
«Основная идея учредителей Общества – привлечь к изучению родной земли и людей её обитающих все лучшие силы русской земли»
П.
П. Семенов-Тян-Шанский
Русское географическое общество было основано по Высочайшему повелению императора Николая I в 1845 году. 18 августа (6 августа по старому стилю) 1845 года император утвердил временный устав РГО.
Идея создания Общества принадлежала адмиралу Фёдору Петровичу Литке, воспитателю будущего первого Председателя Русского географического общества Великого князя Константина Николаевича. Главной задачей новой организации было собрать и направить лучшие молодые силы России на всестороннее изучение родной земли.
Среди учредителей Русского географического общества были знаменитые мореплаватели: адмиралы Фёдор Петрович Литке, Иван Фёдорович Крузенштерн, Фердинанд Петрович Врангель, Пётр Иванович Рикорд; члены Петербургской Академии наук: естествоиспытатель Карл Максимович Бэр, астроном Василий Яковлевич Струве, геолог Григорий Петрович Гельмерсен, статистик Пётр Иванович Кеппен; видные военные деятели (бывшие и действующие офицеры Генерального штаба): генерал-квартирмейстер Фёдор Фёдорович Берг, геодезист Михаил Павлович Вронченко, государственный деятель Михаил Николаевич Муравьев; представители русской интеллигенции: лингвист Владимир Иванович Даль и меценат князь Владимир Фёдорович Одоевский.
Вот как охарактеризовал сущность Русского географического общества знаменитый географ, путешественник и государственный деятель Пётр Петрович Семёнов-Тян-Шанский: «Свободная и открытая для всех, кто проникнут любовью к родной земле и глубокой, несокрушимой верой в будущность Русского государства и русского народа, корпорация».
С момента основания Русское географическое общество не прекращало своей деятельности, однако название организации неоднократно изменялось: свое современное имя оно носило в 1845–1850, 1917–1926 и с 1992 года по настоящее время. Именовалось Императорским с 1850 по 1917 год. В советское время назвалось Государственным географическим обществом (1926–1938) и Географическом обществом Союза ССР (или Всесоюзным географическим обществом) (1938–1992).
В разные годы Русским географическим обществом руководили представители Императорского дома Романовых, знаменитые путешественники, исследователи и государственные деятели. Председателями Русского географического общества были: Великие князья Константин Николаевич (1845–1892) и Николай Михайлович (1892–1917), а Вице-председателями являлись: Фёдор Петрович Литке (1845–1850, 1857–1872), Михаил Николаевич Муравьёв (1850–1856), Пётр Петрович Семёнов-Тян-Шанский (1873–1914), Юлий Михайлович Шокальский (1914–1917), с 1917 по 1931 год являющийся Председателем Общества.
С 1931 года Обществом руководили Президенты: Николай Иванович Вавилов (1931–1940), Лев Семёнович Берг (1940–1950), Павловский Евгений Никанорович (1952–1964), Станислав Викентьевич Калесник (1964–1977), Алексей Фёдорович Трёшников (1977–1991), Сергей Борисович Лавров (1991–2000), Юрий Петрович Селиверстов (2000–2002), Анатолий Александрович Комарицын(2002–2009), Сергей Кужугетович Шойгу (2009 – по настоящее время).
Русское географическое общество внесло крупнейший вклад в изучение Европейской России, Урала, Сибири, Дальнего Востока, Средней и Центральной Азии, Кавказа, Ирана, Индии, Новой Гвинеи, полярных стран и других территорий. Эти исследования связаны с именами известных путешественников, таких как Николай Алексеевич Северцов, Иван Васильевич Мушкетов, Николай Михайлович Пржевальский, Григорий Николаевич Потанин, Михаил Васильевич Певцов, Григорий Ефимович и Михаил Ефимович Грумм-Гржимайло, Пётр Петрович Семёнов-Тян-Шанский, Владимир Афанасьевич Обручев, Пётр Кузьмич Козлов, Николай Николаевич Миклухо-Маклай, Александр Иванович Воейков, Лев Семёнович Берг и многие другие.
Карта, составленная Н.Н. Миклухо-Маклаем
Также важной традицией Русского географического общества является связь с русским флотом и морскими экспедициями. В числе действительных членов Общества были знаменитые морские исследователи: Пётр Фёдорович Анжу, Василий Степанович Завойко, Загоскин Лаврентий Алексеевич, Платон Юрьевич Лисянский, Фёдор Фёдорович Матюшкин, Геннадий Иванович Невельской, Константин Николаевич Посьет, Степан Осипович Макаров.
В императорский период почётными членами Общества избирались члены иностранных королевских фамилий (например, личный друг Петра Петровича Семёнова-Тян-Шанского бельгийский король Леопольд Второй, турецкий султан Абдул Гамид, британский принц Альберт), известные иностранные исследователи и географы (барон Фердинанд Рихтгофен, Роальд Амудсен, Фритьоф Нансен и другие).
Крупнейшими благотворителями, направлявшими значительные средства на деятельность Общества, были: купец Платон Васильевич Голубков, табачный фабрикант Василий Григорьевич Жуков, именем которого была названа одна из престижнейших премий Императорского Русского географического общества – Жуковская.
Особое место среди меценатов Русского географического общества занимают золотопромышленники Сибиряковы, финансировавшие целый ряд экспедиционных и просветительских проектов.
В 1851 году открылись два первых региональных отдела Русского географического общества: Кавказский в Тифлисе и Сибирский в Иркутске. Затем создаются новые отделы: Оренбургский, Северо-Западный в Вильно, Юго-Западный в Киеве, Западно-Сибирский в Омске, Приамурский в Хабаровске, Туркестанский в Ташкенте. Они проводили обширные исследования своих регионов. К 1917 году Императорское Русское географическое общество насчитывало 11 отделов (включая штаб-квартиру в Санкт-Петербурге), два подотдела и четыре отделения.
Открытка 1916-го года с изображением фасада здания Общества в Санкт-Петербурге
В советское время работа Общества изменилась. Русское географическое общество сосредоточилось на относительно небольших, но глубоких и всесторонних региональных исследованиях, а также крупных теоретических обобщениях.
Значительно расширилась география региональных отделений: по состоянию на 1989–1992 годы в Географическом Обществе СССР работало Центральное отделение (в Ленинграде) и 14 республиканских отделений. В РСФСР насчитывалось 18 филиалов, два бюро и 78 отделов.
Русским географическим обществом были заложены и основы отечественного заповедного дела, идеи первых российских особо охраняемых природных территории рождались в рамках Постоянной Природоохранительной комиссии Императорского Русского географического общества, создателем которой был академик Иван Парфеньевич Бородин.
Важнейшим событием стало создание Постоянной комиссии Императорского Русского географического общества по изучению Арктики. Итогом её работы стали всемирно известные Чукотская, Якутская и Кольская экспедиции. Отчёт об одной из арктических экспедиций общества заинтересовал великого учёного Дмитрия Ивановича Менделеева, разработавшего несколько проектов освоения и исследования Арктики.
Русское географическое общество стало одним из организаторов и участников первого Международного полярного года, в ходе которого были созданы автономные полярные станции в устье Лены и на Новой Земле.
При содействии Русского географического общества в 1918 году было создано первое в мире высшее учебное заведение географического профиля – Географический институт. А в 1919 году одним из наиболее известных членов Общества Вениамином Петровичем Семеновым-Тян-Шанским был основан первый в России географический музей, в период расцвета его коллекции занимали третье место в России после Эрмитажа и Русского музея.
В советский период Общество активно развивало новые направления деятельности, связанные с пропагандой географических знаний. Начал свою работу знаменитый лекторий имени Юлия Михайловича Шокальского.
Эмблема Общества в 1970-е годы
В ноябре 2009 года Президентом Русского географического общества был избран Сергей Кужугетович Шойгу, был сформирован представительный по составу участников Попечительский Совет, председательство в котором принял на себя Президент России Владимир Владимирович Путин.
Сегодня в Русском географическом обществе насчитывается более 23 200 членов в России и за рубежом.
Региональные отделения открыты во всех 85 субъектах Российской Федерации.
Основными направлениями деятельности Русского географического общества являются экспедиции и исследования, образование и просвещение, охрана природы, издание книг и работа с молодёжью.
Русское географическое общество является некоммерческой организацией, не получает государственного финансирования.
Восстановленный оксид графена: введение
Графен , двумерный лист атомов углерода, расположенных в виде проволочной сетки, представляет собой увлекательный материал, который может похвастаться множеством интересных свойств, таких как механическая прочность, тепло- и электропроводность, интригующие оптические свойства и многое другое. Графен находится в центре активных исследований и разработок, но его относительно высокая цена в настоящее время является препятствием.
Оксид графена представляет собой форму графена, которая включает кислородные функциональные группы и обладает интересными свойствами, которые могут отличаться от свойств графена.
При восстановлении оксида графена эти окисленные функциональные группы удаляются с получением графенового материала. Этот графеновый материал называется восстановленный оксид графена , часто сокращаемый до rGO . rGO также можно получить из оксида графита , материала, состоящего из множества слоев оксида графена, после серии восстановлений до оксида графена, а затем до rGO.
Как производится РГО?
Поскольку активно ведется поиск эффективных, но недорогих способов производства графена (или близкородственных материалов, таких как ВОГ), восстановление оксида графена (или оксида графита) до ВОГ стало популярным и привлекательным. Существует несколько методов восстановления rGO, которые являются довольно экономичными и простыми.
Хотя rGO действительно представляет собой форму графена со свойствами, подобными свойствам графена (хорошие проводящие свойства и т. д.), rGO обычно содержит больше дефектов и имеет более низкое качество, чем графен, полученный непосредственно из графита.
Восстановленный оксид графена (rGO) содержит остаточный кислород и другие гетероатомы, а также структурные дефекты. Несмотря на далеко не идеальное сходство rGO с нетронутым графеном, это по-прежнему привлекательный материал, качество которого определенно может быть достаточным для различных приложений, но для более привлекательных цен и производственных процессов. Восстановленный оксид графена можно использовать (в зависимости от качества конкретного материала) для тех же самых различных приложений, подходящих для использования графена, таких как композитные материалы, проводящие чернила, датчики и многое другое.
Восстановленный GO часто является естественным и понятным выбором для приложений, требующих большого количества материала, из-за относительной простоты создания достаточного количества графена при относительно низкой стоимости.
Процесс восстановления оксида графена для получения восстановленного оксида графена чрезвычайно важен, поскольку он оказывает большое влияние на качество производимого ВОГ и, следовательно, определяет, насколько близко ВОГ будет приближаться по структуре и свойствам к первозданному графену.
.
Существует ряд процессов восстановления GO, основанных на химических, термических или электрохимических подходах. Некоторые из этих методов позволяют производить rGO очень высокого качества, похожего на высококачественный графен, но могут быть сложными, дорогими или трудоемкими.
После получения восстановленного оксида графена существуют способы функционализации материала для конкретного использования в различных приложениях. Обрабатывая rGO различными химическими веществами или создавая новые соединения путем комбинирования rGO с другими двумерными материалами, можно улучшить свойства соединения для коммерческого применения.
В некоторых приложениях преобразование GO в rGO выполняется как часть производственного процесса устройства. Например, процесс может начаться с GO, смешать его с материалом для создания композита и преобразовать GO в rGO как часть процесса создания композита или после него.
Применение rGO
В целом можно сказать, что rGO подходит для тех же применений, что и графен, поскольку свойства этих материалов схожи, хотя обычно менее впечатляющие в области rGO.
Как было сказано ранее, свойства rGO могут варьироваться в зависимости от метода получения и получаемой морфологии и химии конкретного rGO.
Восстановленный GO можно использовать во многих приложениях, среди которых: хранение энергии, композитные материалы, полевые транзисторы и многое другое.
Заинтересованы в покупке rGO? Нажмите здесь, чтобы узнать о различных материалах и опциях
В чем разница между оксидом графена и восстановленным оксидом графена
Введение
Наиболее заметные различия наблюдаются в электропроводность, гидрофильность, механическая прочность и диспергируемость этих материалов. Различные свойства оксида графена и восстановленный оксид графена используется в приложениях для хранения энергии, датчиках, суперконденсаторы, солнечные батареи и биомедицинские приложения.
Графен и его производные
Аллотропы углерода, такие как алмаз и графит, относятся к
самые важные материалы со дня их открытия. Графит
состоит из гексагональных углеродных кристаллических листов, уложенных друг на друга.
Это
встречающийся в природе аллотроп углерода и наиболее стабильная форма при
стандартные условия. Графит использовался для различных целей.
с 1500-х годов; однако, самое главное, графит привел к открытию
графена.
Графен определяется как углеродный лист толщиной в один атом в гексагональной
решетчатой структуры или в виде однослойного графита. Часто упоминается как
«Чудесный» материал графен привлек большое внимание благодаря своему уникальному
характеристики. Это самый тонкий и легкий материал
известны сегодня. Его привлекательные свойства включают сильную электропроводность.
(10 6 См см −1 ), сильная теплопроводность
(5000 Вт·м −1 k −1 ), высокая механическая прочность
(~40 Н·м −1 ), с модулем Юнга 1 ТПа, оптическая
коэффициент пропускания (~97,7%) и большие удельные поверхности (~2600 м 2 г -1 ).
К сожалению, синтез этого материала сложен, особенно на
крупные масштабы.
Именно поэтому открытие графена породило его
производные, такие как оксид графена (GO) и восстановленный оксид графена (rGO).
производство этих материалов относительно легче в больших масштабах.
Оксид графена
Оксид графена считается окисленной формой графена. Открытие оксида графена предшествует открытию графена. В 1859 г. GO был впервые синтезирован путем окисления и эксфолиации графита. Однако, до открытия графена оксид графена оставался довольно незначительным. Именно после открытия графена оксид графена также привлек внимание как возможный способ получения графена. С этого момента исследования на оксиде графена набрали обороты, и сам GO нашел различные разные приложения.
Синтез ГО в основном достигается
нисходящим подходом, который включает обработку графита сильным
окислители или серная кислота и перманганат калия, и последующее
этап отшелушивания, достигаемый методами механического пилинга, такими как обработка ультразвуком и
напряжение сдвига.
Однако также возможно получить GO по принципу «снизу вверх».
методы синтеза, такие как химическое осаждение из паровой фазы (CVD). Сквозь
В процессе обработки sp2-структура графитовых слоев нарушается и приобретает
несколько различных кислородсодержащих функциональных групп, таких как карбоксильные, гидроксильные или эпоксидные группы. Окисление графита
слоев увеличивает межплоскостное расстояние графитовой структуры.
последующая стадия эксфолиации разделяет слои оксида графита, чтобы получить
раствор однородных слоев оксида графена.
Различные параметры, такие как начальные условия окисления,
энергетический вклад, источник и поперечный размер графита, используемого в качестве исходного
материалсильный
влияет на полученную структуру ОГ и степень окисления. Сквозь
манипулируя этими параметрами, можно получить вариативность
свойства ГО. Особенно уровень окисления сильно влияет на
химическая изменчивость листов GO.
нарушение сети sp2-связей приводит к отличительным свойствам.
Оксид графена демонстрирует оптическую прозрачность благодаря
окисленные компоненты, в то время как графеновые домены GO показывают широкополосные
флуоресценция.Восстановленный оксид графена
Восстановление оксида графена считается привлекательным путем для получения графеноподобного поведения. Химические, термические или фототермические методы восстановления используются для получения восстановленные структуры оксида графена. Однако РГО не может достичь первозданной структуры графена. Даже после резкого сокращения рГО все еще содержит остаточный кислород и структурные дефекты, возникшие в результате химического окисления синтез GO.Chemical восстановители, используемые для синтеза rGO, часто представляют собой неорганические агенты, такие как NaB. или органические соединения, такие как фенилгидразингидрат или гидроксиламин. Термальный восстановление происходит в инертной или восстановительной атмосфере при температурах между 300°C-2000°C. Наконец, фототермическое восстановление GO может быть выполнено прямым лазерным лучом на длина волны менее 390 нм (энергия >
Исследования
показывают, что методы термического восстановления имеют преимущества по сравнению с химическим
методы сокращения. Химическим путем достигается не только более низкий уровень восстановления.
методы восстановления, но и восстановители, используемые в методах, очень
токсичный. Методы термического восстановления имеют преимущество из-за их высокой
уровень восстановления и относительно экологически чистый процесс. Углерод
отношение к кислороду полученного продукта является важной характеристикой. Чем выше отношение C/O, тем ближе
свойства rGO к свойствам нетронутого графена. Процесс восстановления вызывает резкое
изменения структурных свойств, механических
прочность, стабильность, диспергируемость и реакционная способность ГО. Эти изменения
непосредственно связано с устранением кислородсодержащих соединений в
Структура ГО и восстановление структуры sp2 после процесса восстановления. Один
из наиболее важных эффектов процесса восстановления GO является увеличение
электропроводность до 6300 См·см −1 и высокая подвижность
320 см2 В -1 с -1 .
Площадь поверхности rGO
также увеличивается в процессе восстановления. Листы RGO демонстрируют прочную механическую прочность.
прочности, с модулем Юнга ~1,0 ТПа и пределом прочности ~130 ГПа
который подобен графену. В отличие от GO, восстановленный оксид графена
приобретает гидрофобное поведение из-за повышенного соотношения С/О
состав. Из-за гидрофобности rGO диспергируемость этого
материал также уменьшается после сокращения. Помимо диспергируемости,
на коллоидное поведение rGO также влияет уменьшение процесса восстановления
критическая концентрация коагуляции. Несмотря на то, что структура графена
не полностью восстанавливается восстановлением GO. Восстановленный оксид графена все еще держится
полезные свойства, такие как контролируемая функциональность, высокая электрическая и тепловая
проводимость доступность исходного материала, дешевизна и масштабируемость
процесс подготовки.
Чтобы получить больше информации об использовании графена в повседневной жизни,
вы можете прочитать наш блог здесь.
Оксид графена по сравнению с восстановленным оксидом графена
Оба
оксид графена и восстановленный оксид графена стали ценными
производные графена. Тем не менее, они показывают критические различия как в их
структурные и химические свойства. Как уже упоминалось в предыдущих разделах,
Основное различие между GO и rGO заключается в соотношении C / O в их структуре.
В то время как отношение C/O очень низкое в структурах GO, оно значительно выше в
структуры rGO приближаются к почти нулевому содержанию кислорода. Остаток от
различия между материалами GO и rGO в основном связаны с этой разницей
между отношениями С/О. Наиболее важным отличием считается
электропроводность этих двух материалов. В то время как GO показывают изолирующие или
полупроводниковое поведение, rGO показывает высокую электропроводность 6300 См см −1 .
Разница в проводимостях GO и rGO открывает разные
возможности применения этих материалов. Еще одно существенное отличие
между структурами GO и rGO — удельная поверхность.
GO показывает относительно
меньшая площадь поверхности (890 м 2 г -1 ) по сравнению с rGO
структура, которая почти восстанавливает чрезвычайно высокую площадь поверхности первозданного
графен (~2600 м 2 г -1 ). механический
прочность GO также оказалась ниже механической прочности rGO.
состав. Модуль Юнга GO оказался почти вдвое меньше rGO и
графен. Другим важным эффектом кислородсодержащих соединений является
гидрофильное поведение, вызванное повышенным поверхностным зарядом. Следовательно, ГО
структуры демонстрируют гидрофильное поведение, в то время как rGO демонстрирует гидрофобное поведение из-за
к потере кислородсодержащих соединений. Различия между
гидрофильное/гидрофобное поведение также вызывает разницу в диспергируемости
ГО и рГО. Оксид графена обладает высокой диспергируемостью в водной среде, в то время как
rGO показывает значительно более низкую диспергируемость. Например, как кислород
содержание рГО снижено с 31% до 9% дисперсность материала
после обработки ультразвуком снизился с 8 до 2,5 мкг/мл.
Кроме того,
коллоидное поведение rGO следует той же тенденции, что и дисперсность.
различные свойства GO и rGO нашли различное применение в
научное сообщество и промышленность.
Области применения восстановленного графена Оксид и оксид графена
Хранение энергии
rGO используется в литий-ионных, литий-серных и литий-кислородных
аккумуляторы для хранения энергии. Большая площадь поверхности этого
материал является ценным преимуществом для получения накопителя энергии большой емкости
устройства. В частности, используются высокопроводящие материалы rGO.
в анодных и катодных материалах этих аккумуляторных батарей.
проводящая углеродная сеть способствует эффективному переносу ионов и обмену электронами. Кроме того, высокая диффузионная способность
Литий на графеновых плоскостях повышает скорость. Например, Fe 2 О 3 наночастицы, декорированные пластинками ВГО, используются в качестве анодного материала для литий-ионных
аккумуляторы с емкостью разряда и заряда 1693 и 1227 мАч.
г -1 . Несколько различных исследований анодных электродов rGO показали, что
rGO — удобный материал для хранения энергии большой емкости.
Также, отдельно стоящие пленки rGO используются в качестве катодного материала в литий-ионных батареях. успешно. В отличие от анодных материалов, высокое содержание функциональных кислородосодержащие соединения в структуре rGO необходимы для высокой емкости катодные электроды.
Аккумуляторы также содержат GO в своей структуре. Подобно РГО,
высокая удельная поверхность материала GO важна для высокой
емкость этих материалов. Кроме того, кислородсодержащие соединения на
поверхность GO предлагает активные области склеивания для электрохимических материалов. Несмотря на то, что электрические свойства GO можно регулировать с помощью
изменение концентраций кислородсодержащих соединений, аноды на основе ГО
проявляют плохую способность к циклированию из-за образования межфазной границы твердого электролита
(SEI) и взаимодействие ионов Li с кислородными функциональными группами.
Несмотря на то, что GO показывает плохие характеристики в анодных материалах литий-ионных батареи, они успешно используются в катодных материалах. Для например, композит GO/LiFeSO 4 F служит катодный материал для улучшенной стабильности цикла и способности скорости для литий-ионные аккумуляторы.
ГО композиты также используются в литий-серных батареях для разработки высокоэнергетических батареи плотности. Например, полисульфиды серы и лития могут быть иммобилизован на материале GO с использованием реакционноспособных функциональных групп на GO состав. Сильное взаимодействие между GO и серой или полисульфидами позволяет литий-серные элементы с высокой обратимой емкостью 950–1400 мАч г -1 , и стабильная езда на велосипеде более 50 глубоких циклов.
Солнечные элементы
Большая удельная поверхность
GO и rGO являются чрезвычайно привлекательными свойствами для применения в солнечных элементах. Должный
полупроводниковым свойствам ОГ используется в качестве дырочного
транспортный и блокирующий электроны слой, а также как эффективный межфазный слой
(IFL) в органической фотовольтаике.
GO значительно повышает долговечность
устройств за счет повышения устойчивости границы раздела активный слой-МЛТ при термических воздействиях.
и экологический стресс.
Дополнительно GO используется в катодных материалах солнечных элементов, сенсибилизированных красителем, в сочетании с с противоэлектродами из композитов ВОГ, таких как композит ВОГ-ТаОН и многослойная углеродная нанотрубка-нанолента ВГО.
Чтобы получить дополнительную информацию о применении пленок из листового графена,
, вы можете прочитать наш блог.
Датчики
И GO, и rGO используются в газе
сенсорные приложения. rGO привлекает внимание своей большой площадью поверхности и
электропроводность, в то время как GO показывает хорошие сенсорные способности благодаря активным
поверхность и высокая площадь поверхности. rGO/CuFe 2 O 4 нанокомпозит используется для высокоэффективного датчика газа NH 3 который использует проводимость rGO и чувствительную способность CuFe 2 O 4.
С другой стороны, оксид графена и оксид меди (GO/Cu 2 О)
Датчики на основе нанокомпозитов используются для обнаружения газа триметиламина (ТМА).
система показывает хорошую чувствительность, обратимость, селективность и стабильность в 60
дней. Кроме того,
Нанокомпозиты rGO и GO оказались хорошими сенсорами водорода.
диоксид азота, влажность.
Суперконденсаторы
Суперконденсаторы работают на основе электрохимической емкости двойного слоя (EDLC) и выделяют энергию
наноскопическим разделением зарядов на электрохимической границе между
электрод и электролит. rGO считается хорошим кандидатом на новые
применение суперконденсаторов поколения из-за их высокой электрической
электропроводность, удельная поверхность и циклическая стабильность. Несколько разных
Нанокомпозиты rGO, такие как rGO/Zn/PCz, rGO-сажа и rGO/ZnO
используется при разработке электродов суперконденсаторов. Емкость
эти суперконденсаторы увеличены до 33,80 Ф/г, что приводит к высокой мощности (P=442,5
Вт/кг) и накопления энергии (E=1,66Втч/кг).
Дополнительно уменьшено
оксид графена также используется в форме аэрогеля для применения в суперконденсаторах.
дальнейшее увеличение площади поверхности и, следовательно, емкости
суперконденсатор.
Однако, по сравнению с rGO, исследования GO для применения в суперконденсаторах весьма мало из-за более низкой электропроводности материала GO.
Мембраны
Химически активная природа и пористая структура оксида графена были использованы для улучшение свойств мембраны и производительности разделения. GO-полимер композиты используются для O 2 /N 2 и CO 2 /N 2 заявки на разделение. Более того, включение ГО в структуру мембраны улучшает механические свойства мембраны.
Биосенсоры
Композиты rGO и GO
используются в качестве оптических, электрохимических и биосенсоров на полевых транзисторах (FET).
Эти композиты часто содержат наночастицы металлов, таких как платина и серебро.
или полимеры. Биосовместимые GO и rGO получили широкое распространение.
используется для обнаружения биомолекул, таких как глюкоза, ДНК, D-глюкозамин,
микроРНК, аптамеры ДНК/РНК, мультиплексированные микроРНК, оптический аптамер и
произвольные мутации ДНК.
Флуоресцентное поведение GO материал используется для приложений оптического биосенсора для обнаружения различных биологические молекулы, такие как биомаркеры рака, глюкоза, H 2 O 2 , допамин, NA, пищевые токсины и ионы металлов.
Биомедицинские применения
GO показывает превосходное поглощение ДНК
свойства и биосовместимость. Связывание ДНК с ГО оказалось очень стабильным.
и обратимый. Эти свойства позволяют
готовить графеновые материалы на основе ДНК для различных биоприложений. на основе GO
материалы особенно привлекают внимание при доставке лекарств. Показать нанолисты GO
очень низкая цитотоксичность и высокое клеточное поглощение, следовательно, рассматривается как идеальный
наноносители для доставки лекарств и внутриклеточные флуоресцентные нанозонды.
Различный
композиты на основе графена, такие как узорчатые подложки из нано-GO,
Ангиогенные наногибриды ГО, декорированные гиалуроновой кислотой, на основе ГО/гидрогеля,
функционализированные наночастицы ГО и флуоресцентную ГО с помощью полимерной прививки.
используется для эффективной доставки лекарств.
В В дополнение к приложениям для доставки лекарств материалы на основе GO также используются для диагностические и фототермические терапевтические применения. Флуорогенный ГО на основе ресвератрола и гибридного ГО на основе плазмонно-магнитного многофункционального наноплатформы используются для диагностики болезни Альцгеймера. В смысле терапевтические применения, комбинация золотых нанозвезд и ГО была используется для сверхэффективной фототермической терапии рака. Кроме того, отлично фототермический эффект дает rGO большие возможности в фототермической терапии против рака и контролируемого высвобождения лекарств, вызванного нагреванием.
Наконец,
как rGO, так и GO демонстрируют многообещающие антибактериальные свойства с широким спектром действия.
антибактериальный спектр благодаря своим особым физико-химическим свойствам и
уникальный антибактериальный механизм. Часто используются такие металлы, как серебро и золото.
в качестве нанокомпозитных материалов с GO и rGO для усиления антибактериального
деятельность этих структур. Композиты ZnO/GO с различным содержанием ZnO в
высокое качество, и эти композиты обладают превосходными антибактериальными свойствами против
E. coli с низкой цитотоксичностью. Антибактериальные свойства ГО на основе
материалы также используются для уничтожения стоматологических патогенов.
Заключение
Графен и производные графена
стали важными материалами из-за их уникальных свойств. Особенно,
оксид графена и восстановленный оксид графена считаются ценными,
недорогие, легкодоступные производные графена. rGO привлекает внимание благодаря
с его свойствами, аналогичными первозданному графену. GO впервые привлек
внимание в качестве промежуточного материала для синтеза графена, однако, поскольку
затем он был использован для различных приложений.
GO получен
окисление и расслоение графитовых слоев и содержит значительное количество
кислородсодержащих соединений, таких как карбоксильные,
гидроксильные или эпоксидные группы на его
углеродная базисная плоскость и ребра. rGO получают химическим или термическим восстановлением
ГО вызывает значительное уменьшение количества кислородсодержащих групп.
По мере увеличения отношения C/O структура и свойства рОГ становятся все более и более устойчивыми.
похож на нетронутый графен.
Из-за химического и структурного
различия, GO и rGO показывают разные механические, электрические и химические
характеристики. Одним из наиболее важных различий между GO и rGO является
электропроводность этих материалов. В то время как GO показывает изолирующий или
полупроводниковое поведение rGO демонстрирует превосходную электропроводность, которая
почти так же хорош, как чистый графен. Удаление кислородсодержащих
соединений приводит к более высокой удельной поверхности для материалов rGO по сравнению с
ИДТИ.
Еще одним отличительным свойством является гидрофильное/гидрофобное поведение. ГО шоу
сильное гидрофильное поведение, в то время как rGO демонстрирует гидрофобное поведение. Более того,
механические свойства rGO намного превосходят механические свойства
ИДТИ. С другой стороны, GO показывает гораздо лучшую диспергируемость и коллоидность.
свойства по сравнению с rGO.
Интересные свойства GO и rGO
используются в различных приложениях. Нанокомпозиты GO и rGO
обычно используются в приложениях для хранения энергии, датчиках, биосенсорах,
биомедицинские приложения, солнечные батареи и суперконденсаторы. Высокая площадь поверхности
обоих материалов является основным преимуществом для всех этих областей применения.
высокая проводимость rGO используется для улучшения емкости и цикличности
стабильность материала анода литий-ионных аккумуляторов. С другой стороны, химический
активность GO используется в катоде литий-ионных аккумуляторов. В дополнение к
Литий-ионные аккумуляторы GO и rGO также используются для приложений с большой емкостью в
Литий-серные и литий-кислородные батареи.
Точно так же GO и rGO используются для
увеличить емкость суперконденсаторов. Биосовместимость и связывание ДНК
свойства GO оказались полезными в биомедицинских приложениях, таких как лекарственные
доставки, диагностики и терапевтических приложений. Нанокомпозиты на основе GO
используются для лечения рака и диагностики болезни Альцгеймера. В целом, производные графена GO
и rGO являются перспективными материалами для приложений на основе графена в энергетике.
хранение, электроника, датчики и биологические приложения.
Чтобы получить дополнительную информацию, вы можете посетить Blografi.
Ссылки
Раслан А., дель Бурго Л.С., Сириза Дж. и Педрас, Дж. Л. (2020). Оксид графена и каркасы на основе восстановленного оксида графена в регенеративной медицине. Международный фармацевтический журнал , 119226.
Сук, Дж. В., Пинер, Р. Д., Ан, Дж., и Руофф,
Р. С. (2010). Механические свойства монослойного оксида графена.