O óxido de grafeno é composto por uma camada de grafeno e grupos carboxílico (COOH), carbonila (CO), hidroxila (OH) e epóxido (um átomo de oxigênio com duas ligações covalentes simples com 2 átomos de carbono).
O óxido de grafeno é hidrofílico e facilmente dispersível em água e em vários outros solventes, devido a borda ionizável com grupos carboxílicos. Este material é eletricamente isolante, ao contrário do grafeno puro, devido à presença de hidroxilas e peróxidos, estes fazem alguns átomos de carbono terem a hibridização sp³.
A grafita é oxidada e depois passa por exfoliação e, o óxido de grafeno é produzido. Mais detalhes serão explicados em outro post.
O óxido de grafeno (OG) pode ser usado para tornar a água do mar potável, 97% dos sais são filtrados. Camadas de OG são colocadas juntas, a distância entre as membranas deve permitir a passagem de moléculas de água e barrar íons.
A propriedade dispersível exige que as membranas de OG sejam encapsuladas por epoxi, do contrário não servirão como filtro. Fonte: Notícias de Nanociência.
Além disso, as ligações covalentes entre o íon e as moléculas de água, são mais fortes que as pontes de hidrogênio, que liga as moléculas de água. Portanto, as pontes de hidrogênio podem ser rompidas para a água passar pelo filtro.
Membranas de OG podem ser usadas como separador, para aumentar a estabilidade de baterias lítio-enxofre. Este tipo de bateria possui teoricamente maior densidade de energia do que as populares Li-ion. Além do enxofre ser um elemento muito abundante na Terra.