Grafen, karbon atomunun bal peteği örgülü yapılarından bir tanesidir. Grafenin en önemli üç özelliği sağlamlığı, esnekliği ve bu zamana kadar yapılan araştırmalar sonucu oda sıcaklığında en iyi iletken olmasıdır. Bu özelliklerinin yanı sıra en ince ve hafif malzeme olarak da bilinmektedir. Grafenin keşfi, belirtilen özelliklerinden kaynaklı olarak büyük önem arz etmektedir. 2010 yılında Rus bilim insanları Andre Geim ve Konstantin Novoselov, grafeni keşfetmeleriyle birlikte Nobel Fizik Ödülü’nü kazanmışlardır.

Birçok uzman için geleceğin malzemesi olarak görülen grafen, birden fazla alanda fayda sağlamaktadır. 2017 yılında MIT’den araştırmacılar, grafeni güneş pillerine entegre etmeyi başarmışlardır ancak elektriksel özellikleri konusunda üstün bir başarı sağlanamamıştır. Grafenin bir diğer kullanım alanı ise kanser tedavileridir. Kemoterapi ilaçları içerisindeki grafen, kanserli hücrelere ilaç taşınımını kolaylaştırmakta ve doğru hedefe ulaştırma oranını artırmaktadır.

Endüstriyel alanda da kullanıma oldukça uygun olan grafenin keşfedilen özelliklerinden sonra da konuyla ilgili çalışmalar artmıştır. Endüstride kullanımı için artan talepler doğrultusunda hem yüksek kalitede hem de sayıca fazla grafene ihtiyaç duyulmaya başlanmıştır. Ancak büyük ölçekli üretimlerin yapılması için gerekli ticari desteğin sağlanmasında zorluklar yaşanmaktadır. Bu yüzden de grafen oksitin indirgenmesi, yüksek kalite grafenin üretiminin sağlanması konusunda alternatif yollar arasında en çok öne çıkan yöntemdir.

Peki grafen oksit (GO) nedir? Grafen oksit, grafenin oksitlenmiş formu olarak tanımlanır. İlgi çekici olan kısmı ise grafen oksitin grafenden daha önce keşfedilmiş olmasıdır. Ancak grafenin keşfine kadar grafen oksit şu anki kadar ilgi görmemiştir.

Grafen oksitin indirgenmesi ise grafen özellikleri gösterebilmede önemli bir adımdır. İndirgenmiş grafen oksit (rGO) oluşumu için bazı indirgeme yöntemleri kullanılır. Bu indirgeme yöntemleri; kimyasal indirgeme, termal indirgeme ve foto-termal indirgeme olarak sınıflandırılabilir. Bu indirgemeler arasında termal indirgeme, kimyasal indirgemeye göre daha avantajlıdır ve işlemlerde çoğunlukla termal indirgeme tercih edilir. Termal indirgeme, diğer indirgemelere kıyasla daha çevre dostu olma özelliği taşır.

Grafen oksitin azaltılması ile grafen yapısına istenilen düzeyde ulaşılmaması sorunlar yaratırken indirgenmiş grafen oksit, bu hedefi yakalamada başarıya daha yakın konumdadır. İndirgenmiş grafen oksitin işlevselliğinin kontrol altında tutulabilirliği, yüksek elektrik ve ısı iletkenliği, ucuz ve takip edilebilir üretim aşamalarına sahip olması, tercih edilmesinde önemli rol oynar.

Geleceğin malzemesi olarak görülen grafenin, grafen oksitin indirgenmesi aracılığıyla daha az maliyetle elde edilebilmes;i gelecekte kullanılacak alanlarda bulunabilirliğini kolaylaştırmada önemli bir yere sahip olacaktır.

Hazırlayan: Sezin Gürol