Chemie an Graphen und Graphenoxid – eine Herausforderung für Synthesechemiker

Die chemische Herstellung von Graphen sowie seine kontrollierte nasschemische Modifikation sind anspruchsvolle Ziele für Synthesechemiker. Ebenso bedarf es ausgeklügelter analytischer Methoden, um Reaktionsprodukte zu charakterisieren. In diesem Aufsatz beschreiben wir zunächst die Struktur von Graphen und Graphenoxid. Anschließend stellen wir die gängigsten Methoden für die Synthese dieser auf Kohlenstoff basierenden Nanomaterialien vor. Wir fassen den wissenschaftlichen Erkenntnisstand zur nichtkovalenten und kovalenten chemischen Funktionalisierung zusammen und legen besonderen Wert auf die Unterscheidung der Begriffe Graphit und Graphen sowie Graphitoxid und Graphenoxid. Für die Entwicklung alltagstauglicher Anwendungen ist ein verbessertes grundlegendes Verständnis der Struktur und chemischen Eigenschaften von Graphen und Graphenoxid unerlässlich.