Comparative Study and Characterization of Reduced Graphene Oxide (RGO) and Porous Reduced Graphene Oxide (P-RGO) Based on Coconut Shell Waste

Abstract

Методом ексфоліації синтезовано зразки RGO та P-RGO на основі відходів шкаралупи кокосового горіха. Ці зразки були охарактеризовані за допомогою XRD, FTIR та УФ-видимої спектроскопії для отримання їх кристалічної структури, функціональної групи та оптичних властивостей. Результати XRD зразків RGO та P-RGO показують два піки, подібні до піків RGO та P-RGO, синтезованих із чистого (комерційного) графіту. Характеризація FTIR зразка RGO показує гідроксильну (–OH), ароматичну (–C=C), епоксидну (C–O) та алкоксильну (C–O) функціональні групи при 3449,39; 1627,63; 1216,58 і 1045,88 см – 1 відповідно. Водночас у зразку P-RGO утворені гідроксильна (–OH), ароматична (C = C) та епоксидна (CO) функціональні групи при 3450,51; 1628,02 та 1229,14 см – 1 відповідно. Крім того, результати УФ-видимої спектроскопії для RGO і P-RGO показують достатню оптичну продуктивність. Значення енергії забороненої зони зразків, отриманих за допомогою графіка Таука, становлять 3,50 еВ і 4,41 еВ, що вказує на властивості напівпровідника.

RGO and P-RGO samples based on coconut shell waste have been synthesized by exfoliation method. These samples were characterized using XRD, FTIR, and UV-Visible spectroscopy to obtain their crystal structure, functional group and optical properties. XRD results of the RGO and P-RGO samples show two peaks that are similar to those of RGO and P-RGO synthesized from pure (commercial) graphite. FTIR characterization of the RGO sample shows the hydroxyl (–OH), aromatic (–C=C), epoxy (C–O) and alkoxy (C–O) functional groups at 3449.39, 1627.63, 1216.58 and 1045.88 cm – 1, respectively. Meanwhile, the P-RGO sample shows the hydroxyl (–OH), aromatic (C = C) and epoxy (CO) functional groups formed at 3450.51, 1628.02 and 1229.14 cm – 1, respectively. In addition, UV-Visible results for RGO and P-RGO show sufficient optical performance. The band gap energy values of the samples obtained using the Tauc plot method are 3.50 eV and 4.41 eV, indicating the semiconductor properties.