Graphene Oxide as Mine of Knowledge: Using Graphene Oxide To Teach Undergraduate Students Core Chemistry and Nanotechnology Concepts
Abstrakt
The aim of this laboratory experiment is to utilize graphene oxide (GO) material to introduce under-graduate students to many well-known concepts of general chemistry. GO is a new nanomaterial that has generated worldwide interest and can be easily produced in every well-equipped undergraduate chemical laboratory. An in-depth examination of GO synthesis, as well as a study of its structure and properties, allows students to familiarize themselves with the concepts of redox reactions, dispersity, and polarity, along with the basic concepts of spectroscopic methods. The inclusion of this carbonaceous nanomaterial within a basic chemistry curriculum can stimulate students’ interest and introduce them to the modern field of nanotechnology. Students are asked to prepare GO using the well-known improved Hummers’ method. Then they study the dispersion behavior of GO and carry out Fourier transform infrared and UV-vis spectroscopic measurements to characterize the material. The experiments are designed to be accomplished in five 3-h sessions and have been successfully incorporated into the second-year undergraduate course at Gdańsk University of Technology over a three-year period.
Cytowania
-
4
CrossRef
-
0
Web of Science
-
4
Scopus
Autorzy (2)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- Copyright (2017 The American Chemical Society and Division of Chemical Education, Inc.)
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
- Opublikowano w:
-
JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION
nr 94,
wydanie 6,
strony 764 - 768,
ISSN: 0021-9584 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2017
- Opis bibliograficzny:
- Kondratowicz I., Żelechowska K.: Graphene Oxide as Mine of Knowledge: Using Graphene Oxide To Teach Undergraduate Students Core Chemistry and Nanotechnology Concepts// JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION. -Vol. 94, iss. 6 (2017), s.764-768
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1021/acs.jchemed.6b00309
- Bibliografia: test
-
- Singh, V.; Joung, D.; Zhai, L.; Das, S.; Khondaker, S. I.; Seal, S. Graphene based materials: Past, present and future. Prog. Mater. Sci. 2011, 56, 1178−1271. otwiera się w nowej karcie
- Liu, J.; Xue, Y.; Zhang, M.; Dai, L. Graphene-based materials for energy applications. MRS Bull. 2012, 37, 1265−1272. otwiera się w nowej karcie
- Park, S.; Ruoff, R. S. Chemical methods for the production of graphenes. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (4), 217−224. otwiera się w nowej karcie
- Hummers, W. S.; Offeman, R. E. Preparation of Graphitic Oxide. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80 (6), 1339−1339. otwiera się w nowej karcie
- Marcano, D. T.; Kosynkin, D. V.; Berlin, J. M.; Sinitskii, A.; Sun, Z.; Slesarev, A.; Alemany, L. B.; Lu, W.; Tour, J. M. Improved Synthesis of Graphene Oxide. ACS Nano 2010, 4 (8), 4806−481. otwiera się w nowej karcie
- Pimentel, G. C. Infrared Spectroscopy: a Chemist's Tool. J. Chem. Educ. 1960, 37 (12), 651−657. otwiera się w nowej karcie
- Kondratowicz, I.; Zėlechowska, K.; Sadowski, W. Nano- plasmonics, Nano-Optics, Nanocomposites, and Surface Studies. Springer Proc. Phys. 2015, 167, 167−467. otwiera się w nowej karcie
- Swinehart, D. F. The Beer-Lambert Law. J. Chem. Educ. 1962, 39 (7), 333−335. otwiera się w nowej karcie
- Erhardt, W. Instrumental Analysis in the High School Classroom: UV−Vis Spectroscopy. J. Chem. Educ. 2007, 84 (6), 1024−1026. otwiera się w nowej karcie
- Lai, Q.; Zhu, S.; Luo, X.; Zou, M.; Huang, S. Ultraviolet-visible spectroscopy of graphene oxide. AIP Adv. 2012, 2 (3), 032146. (11) Whitener, K. E.; Sheehan, P. E. Graphene synthesis. Diamond Relat. Mater. 2014, 46, 25−34. otwiera się w nowej karcie
- Dimiev, A. M.; Tour, J. M. Mechanism of graphene oxide formation. ACS Nano 2014, 8 (3), 3060−3068. otwiera się w nowej karcie
- Sun, L.; Fugetsu, B. Mass production of graphene oxide from expanded graphite. Mater. Lett. 2013, 109, 207−210. otwiera się w nowej karcie
- Wang, G.; Wang, B.; Park, J.; Yang, J.; Shen, X.; Yao, J. Synthesis of enhanced hydrophilic and hydrophobic graphene oxide nanosheets by a solvothermal method. Carbon 2009, 47, 68−72. otwiera się w nowej karcie
- Konios, D.; Stylianakis, M. M.; Stratakis, E.; Kymakis, E. Dispersion behavior of graphene oxide and reduced graphene oxide. J. Colloid Interface Sci. 2014, 430, 108−112. otwiera się w nowej karcie
- Wilson, K. W. Student experiments in infrared spectroscopy. J. Chem. Educ. 1953, 30 (7), 340−342. otwiera się w nowej karcie
- MacCarthy, P.; Bowman, S. J. Undergraduate infrared spectroscopy experiments. J. Chem. Educ. 1982, 59 (9), 799−801. otwiera się w nowej karcie
- Singh, V. K.; Patra, M. K.; Manoth, M.; Gowd, G. S.; Vadera, S. R.; Kumar, N. In situ synthesis of graphene oxide and its composites with iron oxide. New Carbon Mater. 2009, 24 (2), 147−152. otwiera się w nowej karcie
- Moeur, H. P.; Zanella, A.; Poon, T. An Introduction to UV-Vis Spectroscopy Using Sunscreens. J. Chem. Educ. 2006, 83 (5), 769. otwiera się w nowej karcie
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 149 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Preparation and photocatalytic properties of BaZrO 3 and SrZrO 3 modified with Cu 2 O/Bi 2 O 3 quantum dots
- M. Miodyńska,
- B. Bajorowicz,
- P. Mazierski
- + 5 autorów
Novel decahedral TiO2 photocatalysts modified with Ru or Rh NPs: Insight into the mechanism
- E. Grabowska,
- M. Diak,
- T. Klimczuk
- + 2 autorów