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Su等人28利用氫碘酸和抗壞血酸對PET基底上的多層氧化石墨烯薄膜進行化學還原，得到30nm厚的RGO薄膜,，并測試了其滲透性能,。實驗發(fā)現(xiàn)，對He原子和水分子完全不能透過。而厚度超過100nm的RGO薄膜對幾乎所有氣體、液體和腐蝕性化學試劑（如HF）是高度不可滲透的。特殊的阻隔性能歸因于石墨烯層壓板的高度石墨化和在還原過程中幾乎沒有結(jié)構(gòu)損壞,。與此結(jié)果相反，Liu等人29已經(jīng)證明了通過HI蒸氣和水輔助分層制備**式超薄rGO膜的簡便且可重復的方法,，利用rGO膜的毛細管力和疏水性,，通過水實現(xiàn)**終的分層。采用真空抽濾在微孔濾膜基底上制備厚度低至20nm的**式rGO薄膜,。從微觀方面,，GO的聚集、分散...

在氧化石墨烯的納米孔道中,，分布著氧化區(qū)域和納米sp2雜化碳區(qū)域,，水分子在通過氧化區(qū)域時能夠與含氧官能團形成氫鍵，從而增加了水流動阻力,，而在雜化碳區(qū)域水流阻力很小,。芳香碳網(wǎng)中形成的大多數(shù)通路被含氧官能團有效阻擋，從而分離海水中Na+和Cl-等小分子物質(zhì)12,13,。相比于其他納米材料,，GO為快速水輸送提供了較多優(yōu)越性能，如光滑無摩擦的表面,，超薄的厚度和超高的機械強度,，所有這些特性都提高了水的滲透性。前超濾膜,、納濾膜,、反滲透膜等膜技術(shù)，已經(jīng)成功地應(yīng)用到水處理的各個領(lǐng)域，引起越來越多的企業(yè)家和科學家的關(guān)注8-11,。GO薄膜在海水淡化領(lǐng)域的應(yīng)用主要是去除海水中的鹽離子,，探究GO薄膜的離子傳質(zhì)行為具有更為...

在推動以氧化石墨烯為載體的新藥進入臨床試驗前，勢必會面臨諸多挑戰(zhàn)：（1）優(yōu)化氧化石墨烯的制備方法及生產(chǎn)工藝,，使其具有可重復性,，并能精確控制氧化石墨烯的尺寸和質(zhì)量；（2）比較好使用劑量的摸索,，找到以氧化石墨烯為載體的***療效和毒性之間的平衡點,；（3）其他表面修飾劑的開發(fā)，需具有良好生物相容性且修飾后的氧化石墨烯能在短時間內(nèi)被生物體***,；（4）毒理學方法的進一步規(guī)范，系統(tǒng)闡明以氧化石墨烯為載體***的潛在毒性,；（5）體內(nèi)外模型的建立,，***評價氧化石墨烯***的生物相容性，使其能更好地轉(zhuǎn)化到臨床,。此外,，以氧化石墨烯為載體的***在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用時，還需考慮到對人體和環(huán)境的不利影響,，是否...

氧化石墨烯（GO）是一種兩親性材料,，在生理條件中一般帶有負電荷，通過對GO的修飾可以改變電荷的大小,，甚至使其帶上正電荷,，如利用聚合物或樹枝狀大分子等聚陽離子試劑。在細胞中,，GO可能會與疏水性的,、帶正電荷或帶負電荷的物質(zhì)進行相互作用，如細胞膜,、蛋白質(zhì)和核酸等,，因此會誘導GO產(chǎn)生毒性。因此在本節(jié)中,，我們主要探討GO在細胞（即體外）和體內(nèi)試驗中產(chǎn)生已知的毒性效應(yīng),，以及產(chǎn)生毒性的可能原因。石墨烯材料的結(jié)構(gòu)特點主要由三個參數(shù)決定：(a)層數(shù),、(b)橫向尺寸和(c)化學組成即碳氧比例）,。石墨烯微片的缺陷有時使其無法滿足某些復合材料在抗靜電或?qū)щ姟⒏魺峄驅(qū)岬确矫娴奶厥庖?。氧化石墨技術(shù)氧化石墨烯表面的-O...

由于較低的毒性和良好的生物相容性,，石墨烯材料在細胞成像方面**了一股研究熱潮。石墨烯及其衍生物本身具有特殊的平面結(jié)構(gòu)和光學性質(zhì)，或者經(jīng)過熒光染料分子標記之后,，可用于體外細胞與***光學成像[63-66],，使其在**顯像和***方面具有很大的應(yīng)用前景。Dai課題組[67]***利用納米尺寸的聚乙二醇功能化氧化石墨烯(GO-PEG)的近紅外發(fā)光性質(zhì)用于細胞成像,。他們將抗體利妥昔單抗（anti-CD20）與納米GO-PEG共價結(jié)合形成納米GO-PEG-anti-CD20,，然后將納米GO-PEG和納米GO-PEG-anti-CD20與B細胞或T細胞在培養(yǎng)液中4℃培養(yǎng)1h，培養(yǎng)液中納米GO-PEG的濃度...

氧化石墨烯經(jīng)還原處理后,，對于提高其導電性,、比表面等大有裨益，使得石墨烯可以應(yīng)用于對于導電性,、導熱性等要求更高的應(yīng)用中,。在還原過程，含氧官能團的去除和控制過程本身也可成為石墨烯改性的一種方式,，根據(jù)還原方式的不同得到的石墨烯也具有不同的特性和應(yīng)用場景,。例如,，通過熱還原方式得到的還原氧化石墨烯結(jié)構(gòu),、形貌、組分可通過還原條件進行適當?shù)恼{(diào)控,。Dou等1人介紹了在氬氣流下在1100-2000°C的溫度范圍內(nèi)進行熱處理得到的石墨烯結(jié)構(gòu)和吸附性能的研究,。所得到石墨烯粉體材料的表面積增加至超過起始前驅(qū)體材料四倍,，對氧化石墨烯進行熱還原處理提高了氧化石墨烯的熱學性能，賦予了氧化石墨烯材料熱管理方面的應(yīng)用,。氧化石墨...

氧化石墨烯（GO）表面有羥基,、羧基、環(huán)氧基,、羰基等親水性的活性基團,，且片層間距較大，使得氧化石墨烯具有超大比表面積和***的離子交換能力,。GO的結(jié)構(gòu)與水通蛋白相類似,，而蛋白質(zhì)本身具有優(yōu)異的離子識別功能，由此可推斷氧化石墨烯在分離,、過濾及仿生離子傳輸?shù)阮I(lǐng)域可能具有潛在的應(yīng)用價值1-3,。GO經(jīng)過超聲可以穩(wěn)定地分散在水中，再通過傳統(tǒng)成膜方法如旋涂,、滴涂和真空抽濾等處理后,，GO微片可呈現(xiàn)肉眼可見的層狀薄膜堆疊，在薄膜的層與層之間形成具有選擇性的二維納米通道,。除此之外,，GO由于片層間存在較強的氫鍵,，力學性能優(yōu)異，易脫離基底而**存在,?；贕O薄膜制備方法簡單、成本低,、高通透性和高選擇性等優(yōu)點,，其在水凈化...

在光通信領(lǐng)域，徐等人開發(fā)了飛秒氧化石墨烯鎖模摻鉺光纖激光器,，與基于石墨烯的可飽和吸收體相比,，具有性能有所提升，并且具有易于制造的優(yōu)點[95],，這是GO/RGO在與光纖結(jié)合應(yīng)用**早的報道之一,。在傳感領(lǐng)域，Sridevi等提出了一種基于腐蝕布拉格光柵光纖（FBG）外加GO涂層的高靈敏,、高精度生化傳感器,，該方法在檢測刀豆球蛋白A中進行了試驗[96]。為了探索光纖技術(shù)和GO特性結(jié)合的優(yōu)點,，文獻[97]介紹了不同的GO涂層在光纖樣品上應(yīng)用的特點，還分析了在傾斜布拉格光柵光纖FBG（TFBG）表面增加GO涂層對折射率（RI）變化的影響,，論證了這種構(gòu)型對新傳感器的發(fā)展的適用性,。圖9.14給出了歸一化的折射...

還原氧化石墨烯（RGO）在邊緣處和面內(nèi)缺陷處具有豐富的分子結(jié)合位點，使其成為一種很有希望的電化學傳感器材料,。結(jié)合原位還原技術(shù),，有很多研究使用諸如噴涂、旋涂等基于溶液的技術(shù)手段,，利用氧化石墨烯（GO）在不同基底上制造出具備石墨烯相關(guān)性質(zhì)的器件,，以期在一些場合替代CVD制備的石墨烯。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),。氧化石墨烯（GO）的能級結(jié)構(gòu)由sp3雜化和sp2雜化的相對比例決定[6],，調(diào)節(jié)含氧基團相對含量可以實現(xiàn)氧化石墨烯（GO）從絕緣體到半導體再到半金屬性質(zhì)的轉(zhuǎn)換氧化石墨烯的表面官能團與水中的金屬離子反應(yīng)形成復雜的絡(luò)合物。杭州多層氧化石墨氧化石墨烯（GO）表面有羥基,、羧基,、環(huán)氧基、羰基等親水性的活性基團,，且片層...

隨著材料領(lǐng)域的擴張,，人們對于材料的功能性需求更為嚴苛，迫切需要在交通運輸,、建筑材料,、能量存儲與轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域應(yīng)用性質(zhì)更加優(yōu)良的材料出現(xiàn),，石墨烯以優(yōu)異的聲、光,、熱,、電、力等性質(zhì)成為各新型材料領(lǐng)域追求的目標,，作為前驅(qū)體的GO以其靈活的物理化學性質(zhì),、可規(guī)模化制備的特點更成為應(yīng)用基礎(chǔ)研究的熱電,。雖然GO具有諸多特性,，但是由于范德華作用以及π-π作用等強相互作用力，使GO之間很容易在不同體系中發(fā)生團聚,，其在納米尺度上表現(xiàn)的優(yōu)異性能隨著GO片層的聚集***的降低直至消失,，極大地阻礙了GO的進一步應(yīng)用。氧化石墨烯（GO）的厚度只有幾納米,，具有兩親性,。哪里有氧化石墨有哪些氧化石墨烯經(jīng)還原處理后，對于提高其導電性,、...

解決GO在不同介質(zhì)中的解理和分散等問題是實現(xiàn)GO廣泛應(yīng)用的重要前提,。此外，不同的應(yīng)用體系往往要不同的功能體現(xiàn)和界面結(jié)合等特征,，故而要經(jīng)常對GO表面進行修飾改性,。GO本身含有豐富的含氧官能團，也可在GO表面引入其他功能基團,，或者利用GO之間和GO與其它物質(zhì)間的共價鍵或非共價鍵作用進行化學反應(yīng)接枝其他官能團,。由于GO結(jié)構(gòu)的不確定性，以上均屬于一大類復雜的GO化學,，導致采用化學方式對GO進行修飾與改性機理復雜化,，很難得到結(jié)構(gòu)單一的產(chǎn)品。盡管面臨諸多難以解釋清楚的問題,，但是對GO復合材料優(yōu)異性能的期望使得非常必要總結(jié)對GO進行修飾改性的常用方法和技術(shù),，同時也是氧化石墨烯相關(guān)材料應(yīng)用能否實現(xiàn)穩(wěn)定、可控規(guī)...

解決GO在不同介質(zhì)中的解理和分散等問題是實現(xiàn)GO廣泛應(yīng)用的重要前提,。此外,，不同的應(yīng)用體系往往要不同的功能體現(xiàn)和界面結(jié)合等特征，故而要經(jīng)常對GO表面進行修飾改性,。GO本身含有豐富的含氧官能團,，也可在GO表面引入其他功能基團，或者利用GO之間和GO與其它物質(zhì)間的共價鍵或非共價鍵作用進行化學反應(yīng)接枝其他官能團,。由于GO結(jié)構(gòu)的不確定性,，以上均屬于一大類復雜的GO化學,，導致采用化學方式對GO進行修飾與改性機理復雜化，很難得到結(jié)構(gòu)單一的產(chǎn)品,。盡管面臨諸多難以解釋清楚的問題,，但是對GO復合材料優(yōu)異性能的期望使得非常必要總結(jié)對GO進行修飾改性的常用方法和技術(shù)，同時也是氧化石墨烯相關(guān)材料應(yīng)用能否實現(xiàn)穩(wěn)定,、可控規(guī)...

GO作為一種新型的藥物載體材料,，以其良好的生物相容性、較高的載藥率,、靶向給藥等方面得到廣泛的關(guān)注,。GO作為遞送藥物的載體，它不僅可以負載小分子藥物,，也可以與抗體,、DNA、蛋白質(zhì)等大分子結(jié)合,，如圖7.2所示,。普通的有機藥物很多都含有π結(jié)構(gòu)，而這些藥物的水溶性都非常差,，而GO具有較好的親水性,，因此可以借助分散性較好的GO基材料來解決這個問題，即將上述藥物負載到GO基材料上,，形成GO-藥物混合物材料,。這對改善難溶***物的水溶性，降低藥物不良反應(yīng)以及提高藥物穩(wěn)定性和生物利用度等方面有非常重要的研究意義,。氧化石墨烯（GO）的比表面積很大，厚度小,。綠色氧化石墨類型氧化石墨烯/還原氧化石墨烯在光電傳感領(lǐng)域...

GO的載藥作用也可促進間充質(zhì)干細胞的成骨分化,。如用攜帶正電荷NH3+的GO（GO-NH3+）和攜帶負電荷COOH-的GO（GOCOOH-）交替層疊使其**外層為GO-COOH-，以這種GO作為載體,，攜帶骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）和P物質(zhì)（SP）附著到鈦（Ti）種植體上,，結(jié)果以Ti為基底，表面覆蓋GO-COOH-,，攜帶BMP-2和SP（Ti/GO-/SP/BMP-2）種植體周圍的新骨生成量要明顯多于Ti/SP/BMP-2,、Ti/GO-/BMP-2、Ti/GO-/SP,。這證明GO可以同時攜帶BMP-2和SP到達局部并緩慢釋放,，增加局部BMP-2和SP的有效劑量且發(fā)揮生物活性作用[89,90]...

多層氧化石墨烯（GO）膜在不同pH水平下去除水中有機物質(zhì)的系統(tǒng)性能評價和機理研究。該研究采用逐層組裝法制備了PAH/GO雙層膜,，對典型單價離子（Na+,，Cl-）和多價離子（SO42-,，Mg2+）以及有機染料（亞甲藍MB，羅丹明R-WT）和藥物和個人護理品（三氯生TCS,，三氯二苯脲TCC）在反滲透膜系統(tǒng)中通過GO膜的行為進行研究,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在pH=7時,，無論其電荷,、尺寸或疏水性質(zhì)如何，GO膜能夠高效去除多價陽離子/陰離子和有機物,，但對于單價離子的去除率較低,。傳統(tǒng)的納濾膜通常帶負電，且只能去除帶有負電荷的多價離子和有機物,。隨著pH的變化,，GO膜的關(guān)鍵性質(zhì)（例如電荷，層間距）發(fā)生***變化,，導致不同...

氧化石墨烯（GO）與石墨烯的另一個區(qū)別是在吸收紫外/可見光后會發(fā)出熒光,。通常可以在可見光波段觀測到兩個峰值,，一個在藍光段（400-500nm）,，另一個在紅光段（600-700nm）。關(guān)于氧化石墨烯發(fā)射熒光的機理,，學界仍有爭論,。此外，氧化石墨烯的熒光發(fā)射會隨著還原的進行逐漸變化,，在輕度化學還原過程中觀察到GO光致發(fā)光光譜發(fā)生紅移,，這一發(fā)現(xiàn)與其他人觀察到的發(fā)生藍移的現(xiàn)象相矛盾。這從另一個方面說明了氧化石墨烯結(jié)構(gòu)的復雜性和性質(zhì)的多樣性,。氧化石墨中存在大量親水基團(如羧基與羥基),，在水溶液中容易分散。河北關(guān)于氧化石墨利用化學交聯(lián)和物理手段調(diào)控氧化石墨烯基膜片上的褶皺和片層間的距離是制備石墨烯基納濾膜的...

還原氧化石墨烯（RGO）在邊緣處和面內(nèi)缺陷處具有豐富的分子結(jié)合位點,，使其成為一種很有希望的電化學傳感器材料,。結(jié)合原位還原技術(shù)，有很多研究使用諸如噴涂,、旋涂等基于溶液的技術(shù)手段,，利用氧化石墨烯（GO）在不同基底上制造出具備石墨烯相關(guān)性質(zhì)的器件，以期在一些場合替代CVD制備的石墨烯,。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),。氧化石墨烯（GO）的能級結(jié)構(gòu)由sp3雜化和sp2雜化的相對比例決定[6]，調(diào)節(jié)含氧基團相對含量可以實現(xiàn)氧化石墨烯（GO）從絕緣體到半導體再到半金屬性質(zhì)的轉(zhuǎn)換氧化石墨是一種碳,、氧數(shù)量之比介于2.1到2.9之間黃色固體,，并仍然保留石墨的層狀結(jié)構(gòu),，但結(jié)構(gòu)更復雜。哪些氧化石墨涂料隨著材料領(lǐng)域的擴張,，人們對于材料的...

石墨烯可與多種傳統(tǒng)半導體材料形成異質(zhì)結(jié),，如硅[64][65][66]，鍺[67],，氧化鋅[68],，硫化鎘[69]、二硫化鉬[70]等,。其中,，石墨烯/硅異質(zhì)結(jié)器件是目前研究**為***、光電轉(zhuǎn)換效率比較高（AM1.5）的一類光電器件,?；诠?石墨烯異質(zhì)結(jié)光電探測器（SGPD），獲得了極高的光伏響應(yīng)[71],。相比于光電流響應(yīng),，它不會因產(chǎn)生焦耳熱而產(chǎn)生損耗?；诨瘜W氣象沉積法（CVD）生長的石墨烯光電探測器有很多其獨特的優(yōu)點,。首先有極高的光伏響應(yīng)，其次有極小的等效噪聲功率可以探測極微弱的信號,，常見的硅-石墨烯異質(zhì)結(jié)光電探測器結(jié)構(gòu)如圖9.8所示,。石墨原料片徑大小、純度高低等以及合成方法不同,，因此導致所...

氧化石墨烯（GO）的比表面積很大,，而厚度只有幾納米，具有兩親性,，表面的各種官能團使其可與生物分子直接相互作用,，易于化學修飾，同時具有良好的生物相容性,，超薄的GO納米片很容易組裝成紙片或直接在基材上進行加工。另外,，GO具有獨特的電子結(jié)構(gòu)性能,，可以通過熒光能量共振轉(zhuǎn)移和非輻射偶極-偶極相互作用能有效猝滅熒光體（染料分子、量子點及上轉(zhuǎn)換納米材料）的熒光,。這些特點都使GO成為制作傳感器極好的基本材料[74-76],。Arben的研究中發(fā)現(xiàn)，將CdSe/ZnS量子點作為熒光供體,，石墨,、碳纖維,、碳納米管和GO作為熒光受體，以上幾種碳材料對CdSe/ZnS量子點的熒光淬滅效率分別為66±17%,、74±7%,、7...

盡管氧化石墨烯自身可以發(fā)射熒光，但有趣的是它也可以淬滅熒光,。這兩種看似相互矛盾的性質(zhì)集于一身,，正是由于氧化石墨烯化學成分的多樣性、原子和電子層面的復雜結(jié)構(gòu)造成的,。眾所周知,，石墨形態(tài)的碳材料可以淬滅處于其表面的染料分子的熒光，同樣的,，在GO和RGO中存在的SP2區(qū)域可以淬滅臨近一些物質(zhì)的的熒光,，如染料分子、共軛聚合物,、量子點等,，而GO的熒光淬滅效率在還原后還有進一步的提升。有很多文章定量分析了GO和RGO的熒光淬滅效率,，研究表明,，熒光淬滅特性來自于GO、RGO與輻射發(fā)生體之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移或者非輻射偶極-偶極耦合,。氧化石墨烯（GO）的厚度只有幾納米,，具有兩親性。改性氧化石墨增強氧化石墨烯表面...

配體交換作用即：氧化石墨烯上原有的配位體被溶液中的金屬離子所取代,，并以配位鍵的形式生成不溶于水的配合物,，**終通過簡單的過濾即可從溶液中去除。Tang等47對Fe與GO（質(zhì)量比為1：7.5）復合及Fe與Mn（摩爾比為3∶1）復合的氧化石墨烯/鐵-錳復合材料（GO/Fe-Mn）進行了吸附研究,，通過一系列的實驗表明,，氧化石墨烯對Hg2+的吸附機理主要是配體交換作用，其比較大吸附量達到32.9mg/g,。Hg2+可在水環(huán)境中形成Hg(OH)2,，與鐵錳氧化物中的活性點位（如-OH）發(fā)生配體交換作用，從而將Hg(OH)2固定在氧化石墨烯/鐵-錳復合材料上,，達到去除水環(huán)境中Hg2+的目的,。氧化石墨烯經(jīng)一定功...

氧化石墨烯（GO）表面有羥基、羧基,、環(huán)氧基,、羰基等親水性的活性基團，且片層間距較大，使得氧化石墨烯具有超大比表面積和***的離子交換能力,。GO的結(jié)構(gòu)與水通蛋白相類似,，而蛋白質(zhì)本身具有優(yōu)異的離子識別功能，由此可推斷氧化石墨烯在分離,、過濾及仿生離子傳輸?shù)阮I(lǐng)域可能具有潛在的應(yīng)用價值1-3,。GO經(jīng)過超聲可以穩(wěn)定地分散在水中，再通過傳統(tǒng)成膜方法如旋涂,、滴涂和真空抽濾等處理后,，GO微片可呈現(xiàn)肉眼可見的層狀薄膜堆疊，在薄膜的層與層之間形成具有選擇性的二維納米通道,。除此之外,，GO由于片層間存在較強的氫鍵，力學性能優(yōu)異,，易脫離基底而**存在,。基于GO薄膜制備方法簡單,、成本低,、高通透性和高選擇性等優(yōu)點，其在水凈化...

在GO還原成RGO的過程中,，材料的導電性,、禁帶特性和折射率都會發(fā)生連續(xù)變化，形成獨特而優(yōu)異的可調(diào)諧型新材料,。2014年,，澳大利亞微光子學中心賈寶華教授領(lǐng)導的科研小組***發(fā)現(xiàn)在用激光直寫氧化石墨烯薄膜形成微納米結(jié)構(gòu)的過程中，材料的非線性可以實現(xiàn)激光功率可控的動態(tài)調(diào)諧,。與傳統(tǒng)的非線性材料相比,，氧化石墨烯的三階非線性高出了整整1000倍，隨著氧化石墨烯中的氧成分逐漸減少,，而非線性也呈現(xiàn)出被動態(tài)調(diào)諧的豐富變化,。不但材料的非線性系數(shù)的大小產(chǎn)生改變，其非線性吸收和折射率也發(fā)生變化,，并且,，這種豐富的非線性特性完全可以實現(xiàn)動態(tài)操控。減少面內(nèi)難以修復的孔洞,，從而提升還原石墨烯的本征導電性,。深圳單層氧化石墨氧化...

在光通信領(lǐng)域，徐等人開發(fā)了飛秒氧化石墨烯鎖模摻鉺光纖激光器,，與基于石墨烯的可飽和吸收體相比，具有性能有所提升,，并且具有易于制造的優(yōu)點[95],，這是GO/RGO在與光纖結(jié)合應(yīng)用**早的報道之一,。在傳感領(lǐng)域，Sridevi等提出了一種基于腐蝕布拉格光柵光纖（FBG）外加GO涂層的高靈敏,、高精度生化傳感器,，該方法在檢測刀豆球蛋白A中進行了試驗[96]。為了探索光纖技術(shù)和GO特性結(jié)合的優(yōu)點,，文獻[97]介紹了不同的GO涂層在光纖樣品上應(yīng)用的特點,，還分析了在傾斜布拉格光柵光纖FBG（TFBG）表面增加GO涂層對折射率（RI）變化的影響，論證了這種構(gòu)型對新傳感器的發(fā)展的適用性,。圖9.14給出了歸一化的折射...

解決GO在不同介質(zhì)中的解理和分散等問題是實現(xiàn)GO廣泛應(yīng)用的重要前提,。此外，不同的應(yīng)用體系往往要不同的功能體現(xiàn)和界面結(jié)合等特征,，故而要經(jīng)常對GO表面進行修飾改性,。GO本身含有豐富的含氧官能團，也可在GO表面引入其他功能基團,，或者利用GO之間和GO與其它物質(zhì)間的共價鍵或非共價鍵作用進行化學反應(yīng)接枝其他官能團,。由于GO結(jié)構(gòu)的不確定性，以上均屬于一大類復雜的GO化學,，導致采用化學方式對GO進行修飾與改性機理復雜化,，很難得到結(jié)構(gòu)單一的產(chǎn)品。盡管面臨諸多難以解釋清楚的問題,，但是對GO復合材料優(yōu)異性能的期望使得非常必要總結(jié)對GO進行修飾改性的常用方法和技術(shù),，同時也是氧化石墨烯相關(guān)材料應(yīng)用能否實現(xiàn)穩(wěn)定、可控規(guī)...

氧化石墨烯經(jīng)還原處理后,，對于提高其導電性,、比表面等大有裨益，使得石墨烯可以應(yīng)用于對于導電性,、導熱性等要求更高的應(yīng)用中,。在還原過程，含氧官能團的去除和控制過程本身也可成為石墨烯改性的一種方式,，根據(jù)還原方式的不同得到的石墨烯也具有不同的特性和應(yīng)用場景,。例如，通過熱還原方式得到的還原氧化石墨烯結(jié)構(gòu),、形貌,、組分可通過還原條件進行適當?shù)恼{(diào)控。Dou等1人介紹了在氬氣流下在1100-2000°C的溫度范圍內(nèi)進行熱處理得到的石墨烯結(jié)構(gòu)和吸附性能的研究,。所得到石墨烯粉體材料的表面積增加至超過起始前驅(qū)體材料四倍,，對氧化石墨烯進行熱還原處理提高了氧化石墨烯的熱學性能，賦予了氧化石墨烯材料熱管理方面的應(yīng)用。氧化石墨...

氧化石墨烯同時具有熒光發(fā)射和熒光淬滅特性,，廣義而言,，其自身已經(jīng)可以作為一種傳感材料，在生物,、醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用充分說明了這一點,。經(jīng)過功能化的氧化石墨烯/還原氧化石墨烯在更加***的領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用，特別在光探測,、光學成像,、新型光源、非線性器件等光電傳感相關(guān)領(lǐng)域有著豐富的應(yīng)用,。光電探測器是石墨烯問世后**早應(yīng)用的領(lǐng)域之一,。2009年,Xia等利用機械剝離的石墨烯制備出了***個石墨烯光電探測器（MGPD）[2]，如圖9.6,，以1-3層石墨烯作為有源層,，Ti/Pd/Au作源漏電極，Si作為背柵極并在其上沉淀300nm厚的SiO2,，在電極和石墨烯的接觸面上因為功函數(shù)的不同,，能帶會發(fā)生彎曲并產(chǎn)生內(nèi)建電場。...

GO膜在水處理中的分離機理尚存在諸多爭議,。一種觀點認為通過尺寸篩分以及帶電的目標分離物與納米孔之間的靜電排斥機理實現(xiàn)分離,，如圖8.3所示。氧化石墨烯膜的分離通道主要由兩部分構(gòu)成：1）氧化石墨烯分離膜中不規(guī)則褶皺結(jié)構(gòu)形成的半圓柱孔道,；2）氧化石墨烯分離膜片層之間的空隙,。除此之外，由氧化石墨烯結(jié)構(gòu)缺陷引起的納米孔道對于水分子的傳輸提供了額外的通道19-22,。Mi等23研究認為干態(tài)下通過真空過濾制備的氧化石墨烯片層間隙的距離約為0.3nm,。氧化石墨仍然保留石墨母體的片狀結(jié)構(gòu)，但是兩層間的間距(約0.7nm)大約是石墨中層間距的兩倍,。制造氧化石墨使用方法GO作為一種新型的藥物載體材料,，以其良好的生物相...

使得*在單層中排列的水蒸氣可以滲透通過納米通道。通過在GO納米片之間夾入適當尺寸的間隔物來調(diào)節(jié)GO間距,，可以制造廣譜的GO膜,，每個膜能夠精確地分離特定尺寸范圍內(nèi)的目標離子和分子。水合作用力使得溶液中氧化石墨烯片層間隙的距離增大到1.3nm,，真正有效,、可自由通過的孔道尺寸為0.9nm，計算出水合半徑小于0.45nm的物質(zhì)可以通過氧化石墨烯膜片,，而水合半徑大于0.45nm的物質(zhì)被截留,，如圖8.4所示,。例如，脫鹽要求GO的層間距小于0.7nm,，以從水中篩分水合Na+（水合半徑為0.36nm）,。通過部分還原GO以減小水合官能團的尺寸或通過將堆疊的GO納米片與小尺寸分子共價鍵合以克服水合力，可以獲得這種...

當前社會的快速發(fā)展造成了嚴重的重金屬離子污染,，重金屬離子毒性大、分布廣,、難降解,，一旦進入生態(tài)環(huán)境，嚴重威脅人類的生命健康,。目前,，含重金屬離子廢水的處理方法主要有化學沉淀法、膜分離法,、離子交換法,、吸附法等等。而使用納米材料吸附重金屬離子成為當前科研人員的研究熱點,。相對活性炭,、碳納米管等碳基吸附材料，氧化石墨烯的比表面積更大,，表面官能團（如羧基,、環(huán)氧基、羥基等）更為豐富,，具有很好的親水性,，可以與金屬離子作用富集分離水相中的金屬離子；同時,，氧化石墨烯片層可交聯(lián)極性小分子或聚合物制備出氧化石墨烯納米復合材料,，吸附特性更加優(yōu)異。氧化石墨是一種碳,、氧數(shù)量之比介于2.1到2.9之間黃色固體,，并仍然保留石墨的...