اخیراً محققانی از دانشگاه تگزاس در اوستین ماده گرافنی جدید ساخته‌اند که می‌تواند به شناسایی ساختار اکسید گرافن کمک کرده، منجر به اکتشافات بالقوه دیگری در خصوص مواد گرافنی منجر گردد. در این کشف، یک پروفسور مهندسی مکانیک به نام رود روف و همکارانش برای نخستین بار موفق شده‌اند تا گرافیتِ برچسب‌خورده با کربن&#۱۷۷۷&#۱۷۷۹ را تولید کنند.
تبیین شیمی اکسید گرافیت با استفاده ار ماده گرافنی جدید
اخیراً محققانی از دانشگاه تگزاس در اوستین ماده گرافنی جدید ساخته‌اند که می‌تواند به شناسایی ساختار اکسید گرافن کمک کرده، منجر به اکتشافات بالقوه دیگری در خصوص مواد گرافنی منجر گردد. در این کشف، یک پروفسور مهندسی مکانیک به نام رود روف و همکارانش برای نخستین بار موفق شده‌اند تا گرافیتِ برچسب‌خورده با کربن۱۳ را تولید کنند.
این گروه برای ساخت گرافیتِ برچسب‌خورده با کربن۱۳، در ابتدا گرافیتی ساختند که در آن، اتم‌های کربن معمولی(که دارای ایزوتوپ کربن۱۲ بوده و از لحاظ مغناطیسی غیر فعالند) با ایزوتوپ کربن۱۳(که از لحاظ مغناطیسی فعال است) جایگزین شده بود، سپس این ماده را به اکسید گرافیتِ برچسب‌خورده با کربن۱۳ تبدیل کردند و با استفاده از تشدید مغناطیسی هسته‌ای حالت جامد، ساختار شیمیایی اکسید گرافیت را دقیقاً بررسی کردند.
روف اظهار داشت:«به کمک یافته‌های ما، هم‌اکنون دانشمندان و مهندسان می‌توانند انواع مختلفی از گرافن را تولید کنند(با استفاده از گرافنِ برچسب‌خورده با کربن۱۳ به‌عنوان ماده اولیه و انجام فرایندهای شیمیایی بر روی آن) و به‌وسیله تشدید مغناطیسی هسته‌ای حالت جامد این مواد گرافنی را بررسی کرده، ساختار شیمیایی آنها را به‌صورت دقیق تعیین کنند.» وی افزود:«اگر ما شیمی را دقیقاً شناسایی نکنیم قادر به بهینه‌سازی خصوصیات نخواهیم بود.»
روف و گروهش توانستند تا در آزمایش‌های خود، چنین ماده برچسب‌خورده با ایزوتوپی را تولید کنند و در این راه، از فرانک استادرمن از دانشگاه واشنگتن در اس‌تی‌لوییس کمک گرفتند. استادرمن از گونه خاصی از طیف‌نمای جرم ـ‌که معمولاً برای اندازه‌گیری فراوانی ایزوتوپ در عناصر مختلف موجود در سنگ‌های آسمانی به کار گرفته می‌شود‌ـ استفاده کرد و دریافت که ۱۰۰ درصد از گرافیت برچسب‌خورده با کربن۱۳ به اکسید گرافیت برچسب‌خورده با کربن۱۳ تبدیل می‌شود، همچنین مشاهده کرد که یک ماده لایه‌‌شکل با چند اتم اکسیژن، به‌وسیله پیوندهای شیمیایی به گرافن متصل شده‌است.
دسته‌ای دیگر از همکاران روف از دانشگاه ایلینویز، با استفاده از تشدید مغناطیسی هسته‌ای حالت جامد، شبکه پیوند شیمیایی را در اکسید گرافیت، دقیقاً شناسایی کردند. روف اظهار داشت که گرچه اکسید گرافیت، برای نخستین بار در پیش از ۱۵۰ سال قبل تولید شده‌است؛ توزیع اتم‌های اکسیژن، مسئله‌ای است که چندی پیش مورد توجه قرار گرفته‌است. وی گفت:«قابلیت کنترلِ برچسب‌زنی ایزوتوپی بین کربن۱۲ و کربن۱۳ به تولید بسیاری از گونه‌های مطالعاتی دیگر خواهد انجامید.»
نتایج این پژوهش در نشریه Science به چاپ رسیده‌است.
