Untersuchungen zur Struktur des Graphitoxyds

Abstract

Durch Auswaschen des frisch bereiteten Graphitoxyds mit salzsäurehaltigem Chlordioxydwasser wurde unter Ausschluß von Lieht ein auch nach dem Trocknen noch helles Produkt erhalten. Das helle und das übliche dunkle Graphitoxyd aus der gleichen Herstellung haben die gleiche chemische Zusammensetzung. Durch Umsetzung mit NaOH‐ oder mit Natriumäthylatlösungen färbt sich das helle Graphitoxyd dunkel. Durch Eluieren des molekularen Wassers mit Dioxan und durch Umsetzung mit Natriumäthylat konnte übereinstimmend der Gehalt an Hydroxylgruppen zu rund 1100 mval/100 g ermittelt werden. Ein Teil dieser Hydroxylgruppen kann mit wäßriger oder alkoholischer Alkalihydroxydlösung neutralisiert oder mit CH 2 N 2 methyliert werden. Der saure Charakter dieser im Innern der Sechsecknetze gebundenen OH‐Gruppen deutet darauf hin, daß sie zu Enolgruppierungen gehören. In hellem Graphitoxyd überwiegt wahrscheinlich die Ketoform. Durch Methylierung mit Methanol—HCl und durch Verseifung der Methoxylgruppen ließ sich ein geringer Gehalt an Carboxylgruppen erkennen. Durch Messung des Schichtabstandes ließ sich zeigen, daß diese am Rand der Schichtebenen gebunden sind. Auch die Ultrarot‐Absorption ließ die Anwesenheit von OH‐ und COOH‐Gruppen erkennen. Die innerkristalline Quellung führt in verdünnten Alkalilaugen zu einer Aufteilung in die einzelnen Schichtebenen, wenn etwa 1 Na‐Ion pro 100 Å 2 zwischen den Schichten gebunden ist. Vielleicht sind folgende nebeneinander vorliegenden Atomgruppierungen für das Graphitoxyd charakteristisch: Ätherartig gebundener Sauerstoff, C=C‐Doppelbindungen, tertiäre Alkoholgruppen, Enolgruppen und Ketogruppen.