氧化石墨烯(GO)表面有羟基、羧基、环氧基、羰基等亲水性的活性基团,且片层间距较大,使得氧化石墨烯具有超大比表面积和***的离子交换能力。GO的结构与水通蛋白相类似,而蛋白质本身具有优异的离子识别功能,由此可推断氧化石墨烯在分离、过滤及仿生离子传输等领域可能具有潜在的应用价值1-3。GO经过超声可以稳定地分散在水中,再通过传统成膜方法如旋涂、滴涂和真空抽滤等处理后,GO微片可呈现肉眼可见的层状薄膜堆叠,在薄膜的层与层之间形成具有选择性的二维纳米通道。除此之外,GO由于片层间存在较强的氢键,力学性能优异,易脱离基底而**存在。基于GO薄膜制备方法简单、成本低、高通透性和高选择性等优点,其在水净化领域具有广阔的应用空间。氧化石墨是一种碳、氧数量之比介于2.1到2.9之间黄色固体,并仍然保留石墨的层状结构,但结构更复杂。常州新型氧化石墨
氧化石墨烯因独特的结构和性质受到了人们的***关注,其生物相容性的研究已经积累了一定的研究基础,但氧化石墨烯在实际应用中仍然面临很多困难和挑战。首先,氧化石墨烯制备方法的多样性和生物系统的复杂性,会***影响其在体内外的生物相容性,导致研究结果的不一致,因此氧化石墨烯的生物相容性问题不能简单归纳得出结论,需要综合多方面的因素进行深入研究。其次,氧化石墨烯的***活性又取决于时间和本身的浓度,其***机理需要进一步的研究。***,氧化石墨烯对机体的长期毒性以及氧化石墨烯进入细胞的机制、与细胞之间相互作用的机理、细胞/体内代谢途径等尚不清晰。这些问题关乎氧化石墨烯在生物医学领域应用中的安全问题和环境风险评价,需要研究者们不断地研究和探索。常州应该怎么做氧化石墨GO表面的各种官能团使其可与生物分子直接相互作用,易于化学修饰。
GO/RGO在光纤传感领域会有越来越多的应用,其基本的原理是利用石墨烯及氧化石墨烯的淬灭特性、分子吸附特性以及对金属纳米结构的惰性保护作用等,通过吸收光纤芯层穿透的倏逝波改变光纤折射率或者基于表面等离子体共振(SPR)效应影响折射率。GO/RGO可以在光纤的侧面、端面对光进行吸收或者反射,而为了增加光与GO/RGO层的相互作用,采用了不同光纤几何弯曲形状,如直型、U型、锥型和双锥型等。有铂纳米颗粒修饰比没有铂纳米颗粒修饰的氧化石墨烯薄膜光纤传感器灵敏度高三倍,为多种气体的检测提供了一个理想的平台。
氧化石墨烯(GO)的比表面积很大,而厚度只有几纳米,具有两亲性,表面的各种官能团使其可与生物分子直接相互作用,易于化学修饰,同时具有良好的生物相容性,超薄的GO纳米片很容易组装成纸片或直接在基材上进行加工。另外,GO具有独特的电子结构性能,可以通过荧光能量共振转移和非辐射偶极-偶极相互作用能有效猝灭荧光体(染料分子、量子点及上转换纳米材料)的荧光。这些特点都使GO成为制作传感器极好的基本材料[74-76]。Arben的研究中发现,将CdSe/ZnS量子点作为荧光供体,石墨、碳纤维、碳纳米管和GO作为荧光受体,以上几种碳材料对CdSe/ZnS量子点的荧光淬灭效率分别为66±17%、74±7%、71±1%和97±1%,因此与其他碳材料相比,GO具有更好的荧光猝灭效果[77]。氧化石墨烯(GO)的光学性质与石墨烯有着很大差别。
与石墨烯量子点类似,氧化石墨烯量子点也具备一些特殊的性质。当GO片径达到若干纳米量级的时候将会出现明显的限域效应,其光学性质会随着片径尺寸大小发生变化[48],当超过某上限后氧化石墨烯量子点的性质相当接近氧化石墨烯,这就提供了一种通过控制片径尺寸分布改变氧化石墨烯量子点光响应的手段。与GO类似,这种pH依赖来源于自由型zigzag边缘的质子化或者去质子化。同样,这也可以解释以GO为前驱体通过超声-水热法得到的石墨烯量子点的光发射性能,在蓝光区域其光发射性能取决于zigzag边缘状态,而绿色的荧光发射则来自于能级陷阱的无序状态。通过控制氧化石墨烯量子点的氧化程度,可以控制其发光的波长。这一类量子点的光学性质类似于GO,这说明只要片径小于量子点,都会产生同样的光学效应,也就是在结构上存在一个限域岛状SP2杂化的碳或者含氧基团在功能化过程中引入的缺陷状态。从微观方面,GO的聚集、分散、尺寸和官能团也对水泥基复合材料的力学性能有影响。常州合成氧化石墨
修复石墨烯片层上的缺陷,可以提高石墨烯微片的碳含量和在导电、导热等方面的性能。常州新型氧化石墨
石墨烯是一种在光子和光电子领域十分有吸引力的材料,与别的材料相比有很多优点[1]。作为一种零带隙材料,石墨烯的光响应谱覆盖了从紫外到THz范围;同时,石墨烯在室温下就有着惊人的电子输运速度,这使得光子或者等离子体转换为电流或电压的速度极快;石墨烯的低耗散率以及可以把电磁场能量限定在一定区域内的性质,带来了很强的光与石墨烯相互作用。虽然还原氧化石墨烯(RGO)缺少本征石墨烯中观测到的电子输运效应以及其它一些凝聚态物质效应,但其易于规模化制备、性质可调等优异特性,使其在传感检测领域展现出极大的应用前景。常州新型氧化石墨
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