Name: Skalierbare Synthesen von Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid mittels Kaskadendesign-Oxidation und hochbasischen Reduktionsreaktionen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-03T13:20:00.000+00:00
Duration: 8 min 57 s
Description: Lernen Sie skalierbare Synthesen von Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid durch Kaskadendesign-Oxidation und hochbasische Reduktionsreaktionen. Diese Methode optimiert Sicherheit und Effizienz für die Nanomaterialproduktion.

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<ol><li>Zhu, Y., Ji, H., Cheng, H. M., Ruoff, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+production+and+industrial+applications+of+graphene+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Natl+Sci+Rev%22%5BJournal%5D)">Mass production and industrial applications of graphene materials.</a> Natl Sci Rev. 5, 90-101 (2018).</li>
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<li>Ikram, R., Jan, B. M., Ahmad, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+of+industrial+scalable+production+of+graphene+oxide+and+analytical+approaches+for+synthesis+and+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Res+Technol%22%5BJournal%5D)">An overview of industrial scalable production of graphene oxide and analytical approaches for synthesis and characterization.</a> J Mater Res Technol. 9, 11587-11610 (2020).</li>
<li>Nishina, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+Production+of+Graphene+Oxide+Beyond+the+Laboratory%3A+Bridging+the+Gap+Between+Academic+Research+and+Industry%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Mass Production of Graphene Oxide Beyond the Laboratory: Bridging the Gap Between Academic Research and Industry.</a> ACS Nano. 18 (49), 33264-33275 (2024).</li>
<li>Brisebois, P. P., Siaj, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Harvesting+graphene+oxide-years%3A+1859+to+2019+A+review+of+its+structure%2C+synthesis%2C+properties+and+exfoliation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Chem+C%22%5BJournal%5D)">Harvesting graphene oxide-years: 1859 to 2019 A review of its structure, synthesis, properties and exfoliation.</a> J Mater Chem C. 8, 1517-1547 (2020).</li>
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<li>Lopez-Díaz, D., Holgado, M. L., García-Fierro, J. L., Velazquez, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+the+Raman+Spectrum+with+the+Chemical+Composition+of+Graphene+Oxide%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+C%22%5BJournal%5D)">Evolution of the Raman Spectrum with the Chemical Composition of Graphene Oxide.</a> J Phys Chem C. 121, 20489-20497 (2017).</li>
<li>Paton-Carrero, A., Valverde, J. L., Garcia-Alvarez, E., Lavin-Lopez, M. P., Romero, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+the+oxidizing+agent+in+the+synthesis+of+graphite+oxide%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Influence of the oxidizing agent in the synthesis of graphite oxide.</a> J Mater Sci. 55, 2333-2342 (2020).</li>
<li>Ferrari, A. C., Basko, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Raman+spectroscopy+as+a+versatile+tool+for+studying+the+properties+of+graphene%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nanotech%22%5BJournal%5D)">Raman spectroscopy as a versatile tool for studying the properties of graphene.</a> Nat Nanotech. 8, 235-246 (2013).</li>
<li>Haight, G. P., Phillipson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hazard+in+%26%2334%3Bpermanganate+volcano%26%2334%3B+demonstration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Chem+Educ%22%5BJournal%5D)">Hazard in &#34;permanganate volcano&#34; demonstration.</a> J Chem Educ. 57, 325(1980).</li>
<li>Bodner, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lecture+demonstration+accidents+from+which+we+can+learn%5BTitle%5D)+AND+%22J+Chem+Educ%22%5BJournal%5D)">Lecture demonstration accidents from which we can learn.</a> J Chem Educ. 62, 1105(1985).</li>
<li>Lakhe, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graphene+oxide+synthesis%3A+reaction+calorimetry+and+safety%5BTitle%5D)+AND+%22Ind+Eng+Chem+Res%22%5BJournal%5D)">Graphene oxide synthesis: reaction calorimetry and safety.</a> Ind Eng Chem Res. 59 (19), 9004-9014 (2020).</li>
<li>Lee, S., Oh, J., Ruoff, R. S., Park, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Residual+acetone+produces+explosives+during+the+production+of+graphite+oxide%5BTitle%5D)+AND+%22Carbon%22%5BJournal%5D)">Residual acetone produces explosives during the production of graphite oxide.</a> Carbon. 50 (3), 1442-1444 (2012).</li>
<li>Kummer, A., Varga, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+do+we+know+already+about+reactor+runaway%3F+-+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Process+Saf+Environ+Prot%22%5BJournal%5D)">What do we know already about reactor runaway? - A review.</a> Process Saf Environ Prot. 147, 460-476 (2021).</li>
<li>Li, D., Muller, M. B., Gilje, S., Kaner, R. B., Wallace, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Processable+aqueous+dispersions+of+graphene+nanosheets%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Processable aqueous dispersions of graphene nanosheets.</a> Nat Nanotechnol. 3, 101(2008).</li>
<li>Yang, X., Zhu, J., Qiu, L., Li, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioinspired+effective+prevention+of+restacking+in+multilayered+graphene+films%3A+towards+the+next+generation+of+high-performance+supercapacitors%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Bioinspired effective prevention of restacking in multilayered graphene films: towards the next generation of high-performance supercapacitors.</a> Adv Mater. 23, 2833-2838 (2011).</li>
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<li>Fan, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deoxygenation+of+exfoliated+graphite+oxide+under+alkaline+conditions%3A+a+green+route+to+graphene+preparation%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Deoxygenation of exfoliated graphite oxide under alkaline conditions: a green route to graphene preparation.</a> Adv Mater. 20 (23), 4490-4493 (2008).</li>
<li>Paredes, J. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmentally+friendly+approaches+toward+the+mass+production+of+processable+graphene+from+graphite+oxide%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Chem%22%5BJournal%5D)">Environmentally friendly approaches toward the mass production of processable graphene from graphite oxide.</a> J Mater Chem. 21 (2), 298-306 (2011).</li>
<li>Le, N. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solution-processable+conductive+micro-hydrogels+of+nanoparticle%2Fgraphene+platelets+produced+by+reversible+self-assembly+and+aqueous+exfoliation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Chem+A%22%5BJournal%5D)">Solution-processable conductive micro-hydrogels of nanoparticle/graphene platelets produced by reversible self-assembly and aqueous exfoliation.</a> J Mater Chem A. 1, 12900(2013).</li>
<li>Le, H. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonochemical+synthesis+of+bioinspired+graphene+oxide-zinc+oxide+hydrogel+for+antibacterial+painting+on+biodegradable+polylactide+film%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Sonochemical synthesis of bioinspired graphene oxide-zinc oxide hydrogel for antibacterial painting on biodegradable polylactide film.</a> Nanotechnology. 35, 305601(2024).</li>
<li>Le, H. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Melt+processing+of+graphene-coated+polylactide+granules+for+producing+biodegradable+nanocomposite+with+higher+mechanical+strength%5BTitle%5D)+AND+%22Polym+Plast+Technol+Mater%22%5BJournal%5D)">Melt processing of graphene-coated polylactide granules for producing biodegradable nanocomposite with higher mechanical strength.</a> Polym Plast Technol Mater. 63 (11), 1421-1437 (2024).</li>
<li>Le, H. N., Nguyen, L. N. L., Dao, T. B. T., Nguyen, T. D., Ha Thuc, C. N. Highly tough and antibacterial nanocomposite film of poly(vinyl alcohol)/graphene-oxide-ZnO for biomedical application. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLe%2C+HN+%22Int+J+Nanotechnol%22">Int J Nanotechnol</a>. (2025), In Press (2025).</li>
<li>Bhujel, R., Rai, S., Deka, U., Swain, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical%2C+bonding+network+and+electrical+properties+of+reduced+graphene+oxide-Fe2O3+nanocomposite+for+supercapacitor+electrodes+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J+Alloys+Compd%22%5BJournal%5D)">Electrochemical, bonding network and electrical properties of reduced graphene oxide-Fe2O3 nanocomposite for supercapacitor electrodes applications.</a> J Alloys Compd. 792, 250-259 (2019).</li>
<li>Rai, S., Bhujel, R., Biswas, J., Swain, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+electrolyte+on+the+supercapacitive+behaviour+of+copper+oxide%2Freduced+graphene+oxide+nanocomposite%5BTitle%5D)+AND+%22Ceram+Int%22%5BJournal%5D)">Effect of electrolyte on the supercapacitive behaviour of copper oxide/reduced graphene oxide nanocomposite.</a> Ceram Int. 45 (11), 14136-14145 (2019).</li>
<li>Rai, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis%2C+characterizations%2C+and+electrochemical+studies+of+ZnO%2Freduced+graphene+oxide+nanohybrids+for+supercapacitor+application%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Today+Chem%22%5BJournal%5D)">Synthesis, characterizations, and electrochemical studies of ZnO/reduced graphene oxide nanohybrids for supercapacitor application.</a> Mater Today Chem. 20, 100472(2021).</li>
<li>Singh, W. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+Characterization+of+Reduced+GrapheneOxide%2FPolyaniline%2FPoly%28Caprolactone%29+Electrospun+Nanofiber%5BTitle%5D)+AND+%22Arab+J+Sci+Eng%22%5BJournal%5D)">Fabrication and Characterization of Reduced GrapheneOxide/Polyaniline/Poly(Caprolactone) Electrospun Nanofiber.</a> Arab J Sci Eng. 47, 925-934 (2022).</li>
<li>Chaltash, F., Chekin, F., Vahdat, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetite+Reduced+Graphene+Oxide%2FOrdered+Mesoporous+Carbon+Nanocomposite+as+Effective+Adsorbent+for+Removal+of+2-Naphthol+in+Wastewater%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Magnetite Reduced Graphene Oxide/Ordered Mesoporous Carbon Nanocomposite as Effective Adsorbent for Removal of 2-Naphthol in Wastewater.</a> Curr Anal Chem. 20 (6), 410-417 (2024).</li>
<li>Behrouzifar, F., Shahidi, S. A., Chekin, F., Hosseini, S., Ghorbani-HasanSaraei, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Colorimetric+assay+based+on+horseradish+peroxidase%2Freduced+graphene+oxide+hybrid+for+sensitive+detection+of+hydrogen+peroxide+in+beverages%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochim+Acta+A+Mol+Biomol+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">Colorimetric assay based on horseradish peroxidase/reduced graphene oxide hybrid for sensitive detection of hydrogen peroxide in beverages.</a> Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 257, 119761(2021).</li>
<li>Seyedi, S. H., Shahidi, S. A., Chekin, F., Ghorbani-HasanSaraei, F. A., Limooei, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+Determination+of+1-Naphthol+and+2-Naphthol+in+Waters+by+Electrochemical+Sensor+Based+on+Magnetite+Porous+Reduced+Graphene+Oxide%2FCarbon+Nanotube+Hybrid%5BTitle%5D)+AND+%22Russ+J+Electrochem%22%5BJournal%5D)">Simultaneous Determination of 1-Naphthol and 2-Naphthol in Waters by Electrochemical Sensor Based on Magnetite Porous Reduced Graphene Oxide/Carbon Nanotube Hybrid.</a> Russ J Electrochem. 59, 1138-1150 (2023).</li>
<li>Vatandost, E., Ghorbani-HasanSaraei, A., Chekin, F., Raeisi, S. N., Shahidi, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Green+tea+extract+assisted+green+synthesis+of+reduced+graphene+oxide%3A+Application+for+highly+sensitive+electrochemical+detection+of+sunset+yellow+in+food+products%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Chem+X%22%5BJournal%5D)">Green tea extract assisted green synthesis of reduced graphene oxide: Application for highly sensitive electrochemical detection of sunset yellow in food products.</a> Food Chem X. 6, 100085(2020).</li>
<li>Naderi, N., Sabeti, B., Chekin, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fe3O4+nanoparticles+decorated+reduced+graphene+oxide+and+carbon+nanotubes-based+composite+for+sensitive+detection+of+imatinib+in+plasma+and+urine%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electrochem+Sci+Eng%22%5BJournal%5D)">Fe3O4 nanoparticles decorated reduced graphene oxide and carbon nanotubes-based composite for sensitive detection of imatinib in plasma and urine.</a> J Electrochem Sci Eng. 14 (2), 119-133 (2024).</li>
<li>Amiri, M., Hashemi, Z., Chekin, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zinc+oxide+nanoparticles+decorated+nitrogen+doped+porous+reduced+graphene+oxide-based+hybrid+to+sensitive+detection+of+hydroxychloroquine+in+plasma+and+urine%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Sci%3A+Mater+Med%22%5BJournal%5D)">Zinc oxide nanoparticles decorated nitrogen doped porous reduced graphene oxide-based hybrid to sensitive detection of hydroxychloroquine in plasma and urine.</a> J Mater Sci: Mater Med. 36, 4(2025).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Ammoniaklösung 25% - 28%</td><td>Xilong Wissenschaftliches Unternehmen</td><td>1336-21-6</td><td></td></tr><tr><td>Graphit-Pulver</td><td>Shanghai Zhanyun Chemieunternehmen</td><td>7782-42-5</td><td></td></tr><tr><td>Salzsäure 36%</td><td>Xilong Wissenschaftliches Unternehmen</td><td>7647-01-0</td><td></td></tr><tr><td>Wasserstoffperoxid-Lösung 30%</td><td>Xilong Wissenschaftliches Unternehmen</td><td>7722-84-1</td><td></td></tr><tr><td>Kaliumpermanganat 99,5%</td><td>Duc Giang Chemiekonzern</td><td>7722-64-7</td><td></td></tr><tr><td>Schwefelsäure 97%</td><td>Xilong Chemieunternehmen</td><td>7664-93-9</td><td></td></tr></tbody></table>

skalierbare synthesen von graphenoxid und reduziertem graphenoxid mittels kaskadendesign-oxidation und hochbasischen reduktionsreaktionen

Scalable Syntheses of Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide using Cascade Design Oxidation and Highly Basic Reduction Reactions

Die experimentellen Schemata des Kaskadendesigns, der Oxidationsreaktion und der hochbasischen Reduktionsreaktion sind in Abbildung 1 dargestellt. Wie bereits beschrieben, umfasst die Graphitoxidationsreaktion zwei Hauptkaskadenschritte 3,8. Im Protokoll wurde nach den Schritten 1.1 und 1.2 Schritt 1.3 implementiert (Abbildung 1A). Der Anstieg der Mischungstemperatur von Raumtemperatur auf etwa 48-52 °C ...

Skalierbare Synthesen von Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid mittels Kaskadendesign-Oxidation und hochbasischen Reduktionsreaktionen

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Für eine kontinuierliche und skalierbare Synthese von Edel-Metall-based Nanocomposites ein neuartige photokatalytische Reaktor entwickelt und seine Struktur, Funktionsprinzip und Produkt Qualität Optimierungsstrategien werden beschrieben.

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Optimiertes Herstellungsverfahren für hochwertige Graphen-basierte Moiré-Superlattice-Bauelemente

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Skalierbare Synthesen von Graphenoxid und reduziertem Graphenoxid mittels Kaskadendesign-Oxidation und hochbasischen Reduktionsreaktionen (Video) | JoVE Journal

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