Grüne Synthese von löslichem Graphen durch wässrige Polyphenolextrakte aus Eukalyptusrinde

Die nachhaltige Synthese von hochwertigen Graphenfolien ist eines der spannendsten und inspirierendsten Themen in den Bereichen Naturwissenschaften und Technik.  Während die chemische Reduktionsmethode von Graphenoxid (GO) zur Synthese von Graphenschichten weit verbreitet ist, beinhaltet dieser Weg häufig hochgefährliche Reduktionsmittel, die sowohl für Mensch als auch für die Umwelt gefährlich sind.

Wissenschaftler beschreiben nun eine grüne, effektive und wirtschaftliche Strategie für die Synthese von löslichem Graphen unter Verwendung einer Eukalyptus-Polyphenol-Lösung, die aus einem Eukalyptusrindenextrakt gewonnen wird. Die Reduktionsfähigkeit der im Eukalyptusrindenextrakt vorhandenen Polyphenolverbindungen ist für die Reduktion von exfoliiertem GO zu löslichem Graphen unter Refluxbedingungen in einem wässrigen Medium verantwortlich.

Starke Interaktionen zwischen Eukalyptus-Polyphenolverbindungen und Graphen

Die Ergebnisse von XRD, FT-IR, XPS und UV-vis zeigen die effektive Entfernung der Sauerstofffunktionalitäten in GO. TEM- und AFM-Aufnahmen zeigen eine gerade Bestätigung für die Entwicklung von 1-4 Graphenschichten. Die stabile und homogene Dispersion des E-Graphens in verschiedenen wässrigen und nichtwässrigen Lösungsmitteln bestätigt die starken Interaktionen zwischen Eukalyptus-Polyphenolverbindungen und Graphen.

Die elektrochemischen Leistungen werden durch zyklische Voltametrie (CV) und galvanostatische Lade-Entladung (GCD) bewertet. GCD-Ergebnisse zeigen, dass der E-Graphen-Superkondensator eine hohe spezifische Kapazität von 239 F g^-1 und eine hohe Energiedichte von 71 W h kg^-1 bei einer Stromdichte von 2 A g^-1 aufweist. Diese Eigenschaften zeigen, dass dieser grüne Ansatz nicht nur bei der Herstellung von Hochleistungs-Superkondensatoren, sondern auch bei der Synthese von graphenbasierten Materialien eine hervorragende Perspektive hat.

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