Reoxidation of graphene oxide: Impact on the structure, chemical composition, morphology and dye adsorption properties

Autor(es)

Zito, Cecilia A. ^[1] ; Perfecto, Tarcisio M. ^[1] ; Mazon, Talita ^[2] ; Dippel, Ann-Christin ^[3] ; Koziej, Dorota ^[4] ; Volanti, Diogo P. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Sao Paulo State Univ UNESP, Lab Mat Sustainabil LabMatSus, Rua Cristovao Colombo 2265, BR-15054000 Sao Jose Do Rio Preto - Brazil

^[2] Ctr Informat Technol Renato Archer CTI, Rod D Pedro 1, KM 143-6, BR-13069901 Campinas, SP - Brazil

^[3] Deutsch Elektronen Synchrotron DESY, Notkestr 85, D-22607 Hamburg - Germany

^[4] Univ Hamburg, Ctr Hybrid Nanostruct CHyN, Inst Nanostruct & Solid State Phys, Luruper Chaussee 149, D-22607 Hamburg - Germany

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Applied Surface Science; v. 567, NOV 30 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

The chemical composition, oxidation degree, and sheet size strongly affect the properties of graphene oxide (GO). Therefore, much effort has been directed to improve the synthesis of GO and control its structure. Herein, we report the reoxidation of GO using milder conditions of a modified Hummers' method, including shorter reaction times and a reduced proportion of chemicals to obtain the reoxidized GO (Ox-GO). The reoxidation impact was evaluated by studying the materials' adsorption performance towards methylene blue (MB) and rhodamine B (RB). Compared to GO, Ox-GO presents a similar C/O ratio, increased interlayer spacing, smaller sheets with holes, a higher exfoliation degree, and slight differences in each oxygenated functional group. Our measurements evidence that Ox-GO has an MB adsorption capacity more than 30% higher than GO under different conditions of dye concentration and pH. Moreover, Ox-GO also shows a notable improvement in the RB removal for a high dye concentration, where the removal capacity is almost 40% higher than that of GO. The enhancements in the dyes' removal are attributed to the increased accessible surface area of Ox-GO, which provides more sites for dyes' adsorption. (AU)

• Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
• Beneficiário: Elson Longo da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 18/08271-7 - Caracterização estrutural, eletrônica e química de compósitos de ácido grafênico com nanoesferas de CeO2 gema-casca e Pd-CeO2 gema-casca
• Beneficiário: Cecilia de Almeida Zito
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 20/06421-1 - Desenvolvimento de sensores derivados de estruturas metal-orgânicas para detecção de compostos orgânicos voláteis microbianos
• Beneficiário: Diogo Paschoalini Volanti
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 16/25267-8 - Compósitos de ácido grafênico com estruturas de CeO2 ocas e Pd-CeO2 do tipo gema-casca aplicados como sensores de compostos orgânicos voláteis
• Beneficiário: Cecilia de Almeida Zito
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 18/00033-0 - Dispositivos sensores de compostos orgânicos voláteis baseados em heteroestruturas ocas de ZnO/semicondutores do tipo-p
• Beneficiário: Tarcísio Micheli Perfecto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/01267-1 - Compósitos de ácido grafênico-óxidos metálicos ocos para sensor de gás
• Beneficiário: Diogo Paschoalini Volanti
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular