(1)將GO作為熒光共振能量轉(zhuǎn)移的受體,,構(gòu)建熒光共振能量轉(zhuǎn)移型氧化石墨烯生物傳感器,用于檢測各種生物分子,。(2)可以將一些抗體鍵合在GO表面,,構(gòu)建成抗體型氧化石墨烯傳感器,通常是將GO作為熒光共振能量轉(zhuǎn)移或化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移的受體,,以此來檢測抗原物質(zhì),;或者利用GO比表面積較大能結(jié)合更多抗體的特點(diǎn),將檢測信號進(jìn)行進(jìn)一步放大,。(3)構(gòu)建多肽型氧化石墨烯傳感器,。因?yàn)镚O是一種邊緣含有親水基團(tuán)(-COOH,-OH及其他含氧基團(tuán))而基底具有高疏水性的兩性物質(zhì),,當(dāng)多肽與GO孵育時(shí),多肽的芳環(huán)和其他疏水性殘基與GO的疏水性基底堆積,,同時(shí)二者部分殘基之間也會(huì)存在靜電作用,,這樣多肽組裝在GO上形成了多肽型氧化石墨烯傳感器。當(dāng)多肽被熒光基團(tuán)標(biāo)記時(shí),,二者之間發(fā)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移后,GO使熒光發(fā)生猝滅,。石墨烯在可見光范圍內(nèi)的光吸收系數(shù)近乎常數(shù),。制備氧化石墨吸附
石墨烯可與多種傳統(tǒng)半導(dǎo)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(huì)因產(chǎn)生焦耳熱而產(chǎn)生損耗,。基于化學(xué)氣象沉積法(CVD)生長的石墨烯光電探測器有很多其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),。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,。杭州氧化石墨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,。
所采用的石墨原料片徑大小,、純度高低等以及合成GO的方法不同,因此導(dǎo)致所合成出來的GO片的大小,、片層厚度,、氧化程度(含氧量),、表面電荷和表面所帶官能團(tuán)等不同。GO的生物毒性除了有濃度依賴性,,還會(huì)因GO原料的不同而呈現(xiàn)出毒性數(shù)據(jù)的多樣性,,甚至結(jié)論相互矛盾 [2-9],。此外,,GO可能與毒性測試中的試劑相互作用,,從而影響細(xì)胞活性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性,使其產(chǎn)生假陽性結(jié)果,。如:Macosko與其合作者[10]的研究發(fā)現(xiàn),,在細(xì)胞活性試驗(yàn)中利用四甲基偶氮唑鹽(MTT)試劑與GO作用,GO的存在可以減少藍(lán)色產(chǎn)物的形成,。因?yàn)樵诨罴?xì)胞中,,當(dāng)MTT減少時(shí)就說明有同一種顏色產(chǎn)物的生成,。因此,基于MTT法試驗(yàn)未能體現(xiàn)出GO的細(xì)胞毒性,。但是他們利用另一種水溶性的四唑基試劑——WST-8(臺酚藍(lán)除外),,就能對活細(xì)胞和死細(xì)胞的數(shù)量進(jìn)行精確的評估。
太赫茲技術(shù)可用于醫(yī)學(xué)診斷與成像,、反恐安全檢查,、通信雷達(dá)、射電天文等領(lǐng)域,,將對技術(shù)創(chuàng)新,、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及**等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,。作為極具發(fā)展?jié)摿Φ男录夹g(shù),,2004年,美國**將THz科技評為“改變未來世界的**技術(shù)”之一,,而日本于2005年1月8日更是將THz技術(shù)列為“國家支柱**重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”**,,舉全國之力進(jìn)行研發(fā)。傳統(tǒng)的寬帶THz波可以通過光整流,、光電導(dǎo)天線、激光氣體等離子體等方法產(chǎn)生,,窄帶THz波可以通過太赫茲激光器,、光學(xué)混頻、加速電子,、光參量轉(zhuǎn)換等方法產(chǎn)生,。氧化石墨能夠滿足人們對于材料的功能性需求更為嚴(yán)苛的要求。
GO在生理學(xué)環(huán)境下容易發(fā)生聚**影響其負(fù)載藥物的能力,,因此需要對GO進(jìn)行功能化修飾來解決其容易團(tuán)聚的問題。目前功能化修飾主要有以下幾種:(1)共價(jià)鍵修飾,,由于GO表面豐富的含氧官能團(tuán)(羥基,、羧基、環(huán)氧基),,可與多種親水性大分子通過酯鍵、酰胺鍵等共價(jià)鍵連接完成功能化,,改善其穩(wěn)定性,、生物相容性等。常見的大分子有聚乙二醇(PEG),、聚賴氨酸,、聚丙烯(PAA)和聚醚酰亞胺(PEI)等;(2)非共價(jià)鍵修飾[22-24],,GO片層內(nèi)碳原子共同形成一個(gè)大的π 鍵,能夠通過非共價(jià)π-π作用與芳香類化合物相互結(jié)合,,不同種類的生物分子也可以通過氫鍵作用,、范德華力和疏水作用等非共價(jià)作用力與GO結(jié)構(gòu)中的SP2雜化部分結(jié)合完成功能化修飾。石墨原料片徑大小,、純度高低等以及合成方法不同,,因此導(dǎo)致所合成出來的GO片的大小有差異。杭州氧化石墨
減少面內(nèi)難以修復(fù)的孔洞,,從而提升還原石墨烯的本征導(dǎo)電性。制備氧化石墨吸附
利用化學(xué)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主要手段,。由于氧化石墨烯片層間隙距離小,,Jin等24利用真空過濾法在石墨烯片層間加入單壁碳納米管(SWCNT),氧化石墨烯片層間的距離明顯增加,,水通量可達(dá)到6600-7200L/(m2.h.MPa),,大約是傳統(tǒng)納濾膜水通量的100倍,對于染料的截留率達(dá)到97.4%-98.7%,。Joshi等25研究了真空抽濾GO分散液制備微米級厚度層狀GO薄膜的滲透作用。通過一系列實(shí)驗(yàn)表明,,GO膜在干燥狀態(tài)下是真空壓實(shí)的,,但作為分子篩浸入水中后,,能夠阻擋所有水合半徑大于0.45 nm的離子,,半徑小于0.45 nm的離子滲透速率比自由擴(kuò)散高出數(shù)千倍,且這種行為是由納米毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò)引起的,。異常快速滲透歸因于毛細(xì)管樣高壓作用于石墨烯毛細(xì)管內(nèi)部的離子,。GO薄膜的這一特性在膜分離領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值,。制備氧化石墨吸附