مژده عزیزی - دانشجوی دکترای مهندسی مواد متالورژی دانشگاه یزد
مهدی کلانتر - دانشیار دانشکده مهندسی معدن متالورژی دانشگاه یزد
سیدمرتضی نقیب - استادیار دانشکده فناوری های نوین دانشگاه علم صنعت ایران

روش متداول برای سنتز گرافن اکسید، روش هامرز می باشد که از گرافیت با درجه خلوص بالا به عنوان ماده اولیهاصلی استفاده می گردد. با این حال، استفاده از روش مذکور جهت تولید انبوه گرافن اکسید گران زمان بر میباشد. در این تحقیق، از یک روش سریع، دوستدار محیط زیست کم هزینه برای تولید انبوه گرافن اکسیداستفاده شده است. در این فرایند گرافن اکسید در طی یک مرحله واکنش اکسیداسیون باگاس نیشکر خوزستان بهعنوان ضایعات زراعی در کوره موفلی در دمای 350ºC، اتمسفر معمولی مدت زمان 20 دقیقه سنتز شد. نتایج حاصل از آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) پراش پرتوایکس (XRD) تشکیل گرافن اکسید را به خوبی تایید می کند. از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) جهت مطالعه مورفولوژی، تعداد لایه ها اندازه متوسط صفحات گرافن اکسید استفاده شد که صفحه گرافن اکسید با چین خوردگی های کم تعداد 6-5 لایه اندازه متوسط صفحات 500 نانومتر را نشان داد. لازم به ذکر است قبل از عملیات حرارتی در کوره موفلی آزمایشات مختلف آنالیز حرارتی افتراقی (DTA) همچنین آنالیز توزین حرارتی (TGA) بر روی باگاس نیشکر انجام گرفت دمای شروع پایان انواع تحولات فیزیکوشیمیایی مشخص گردید. نتایج آنالیز حرارتی بر روی باگاس نشان دهنده شکل گیری گرافن اکسید در محدوده دمایی 350°C بوده دراتمسفر هوا نسبت به آرگون این دما پایین تر بوده از طرفی واکنش های اضافی دیگری نیز رخ می دهد. در ضمننتایج آنالیز حرارتی انجام گرفته بر روی محصول گرافن اکسید سنتز شده نشان دهنده شروع ناپایداری آن از دمای60 درجه سانتی گراد می باشد.

گرافن اکسید، سنتز، روش سبز، باگاس نیشکر، آنالیز حرارتی، آنالیز فازی ریزساختاری