Cấu trúc của GO
Nhà hóa học Brodie phát hiện ra GO [36], có cấu tạo từ các nguyên tử các bon
và các nguyên tố khác. Các nguyên tử này sắp xếp có trật tự tạo thành mạng phẳng
trong không gian, mạng gồm nhiều ô mạng mà ở các nút mạng là các nguyên tử các
bon. GO giống như Graphene là mạng 2 chiều của các nguyên tử các bon, có diện
tích bề mặt lớn. Mặc dù GO đã được phát hiện vào thế kỷ 19, cấu trúc và thành
phần hóa học của nó vẫn còn đang được tranh luận. Thành phần hóa học của GO đã
được đề xuất, trong đó cho thấy GO ngoài các nguyên tử các bon còn gồm các
nguyên tố như oxy và hydro. Các liên kết trong GO đáng chú ý là các liên kết sp2 và
sp3. Các liên kết sp2 là do các nguyên tử các bon liên kết với nguyên tử các bon
khác trong mạng (không được kết nối với các nhóm hydroxy hoặc epoxy). Hoặc khi
chúng được liên kết với oxy ở dạng của các nhóm carbonyl hoặc nhóm carboxyl.
Các liên kết sp3 xuất hiện do liên kết của một nguyên tử các bon với các nhóm
epoxy hoặc nhóm hydroxyl.
Tính chất hóa học phức tạp của GO cho thấy cấu trúc của GO vẫn chưa rõ ràng.
Các đề xuất cấu trúc công bố trên Hình 1.2 cho thấy GO có cấu trúc mạng 2 chiều
của các nguyên tử các bon và gắn nhiều nhóm chức chứa oxy trên bề mặt và ở các
cạnh của GO. Có nhiều loại oxy và các liên kết khác nhau với các bon trong lớp
graphene, chẳng hạn như các nhóm epoxy, hydroxyl, carbonyl, carboxylic. Tuy
nhiên, trên cơ sở của tất cả các đề xuất ta thấy điểm chung về cấu trúc của GO chứa
chủ yếu các nhóm chức hydroxyl và epoxy, với sự đóng góp rất nhỏ của nhóm
carbonyl và carboxyl, chủ yếu gắn ở các cạnh của tấm graphene. Các kết quả nghiên
cứu đã công bố đều cho cấu trúc GO có nét cơ bản đồng nhất, cấu trúc của GO trên
cơ sở là mạng than chì và có nhiều nhóm chức chứa oxy liên kết với các nguyên tử
các bon trong mạng này.