(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,將檢測信號進行進一步放大,。(3)構(gòu)建多肽型氧化石墨烯傳感器,。因為GO是一種邊緣含有親水基團(-COOH,-OH及其他含氧基團)而基底具有高疏水性的兩性物質(zhì),,當多肽與GO孵育時,,多肽的芳環(huán)和其他疏水性殘基與GO的疏水性基底堆積,同時二者部分殘基之間也會存在靜電作用,,這樣多肽組裝在GO上形成了多肽型氧化石墨烯傳感器,。當多肽被熒光基團標記時,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,。氧化石墨烯(GO)是印刷電子、催化,、儲能,、分離膜、生物醫(yī)學(xué)和復(fù)合材料的理想材料,。烏蘭察布合成氧化石墨
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(xué)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)行為具有更為重要的實用意義,。河北官能化氧化石墨氧化石墨是一種碳,、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(fù)雜,。
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,。基于硅-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(xué)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。
在GO還原成RGO的過程中,,材料的導(dǎo)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(xué)中心賈寶華教授領(lǐng)導(dǎo)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,。氧化石墨可以通過用強氧化劑來處理石墨來制備。
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]。GO的這種雙重攜帶傳遞作用在口腔種植及骨愈合方面起著重要的作用,。而體內(nèi)羥磷灰石(hydroxyapatite,,HA)是一種常用于骨組織修復(fù)的磷酸鈣陶瓷類材料。在HA中加入GO,,可以增強其在鈦板表面的附著強度,;以HA為基底,表面覆蓋GO的復(fù)合物(GO/HA)表現(xiàn)出比純HA更高的抗腐蝕性能,,細胞活性也更強,。氧化石墨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于合成它的方法。河北制造氧化石墨
石墨烯具有很好的電學(xué)性質(zhì),,但氧化石墨本身卻是絕緣體(或是半導(dǎo)體),。烏蘭察布合成氧化石墨
氧化石墨烯/還原氧化石墨烯在光電傳感領(lǐng)域的應(yīng)用,其基本依據(jù)是本章前面部分所涉及到的各種光學(xué)性質(zhì),。氧化石墨烯因含氧官能團的存在具備了豐富的光學(xué)特性,,在還原為還原氧化石墨烯的過程中,不同的還原程度又具備了不同的性質(zhì),,從結(jié)構(gòu)方面而言,,是其SP2碳域與SP3碳域相互分割、相互影響,、相互轉(zhuǎn)化帶來了如此豐富的特性,。也正是這些官能團的存在,使得氧化石墨烯可以方便的采用各種基于溶液的方法適應(yīng)多種場合的需要,,克服了CVD和機械剝離石墨烯在轉(zhuǎn)移和大面積應(yīng)用時存在的缺點,,也正是這些官能團的存在,使其便于實現(xiàn)功能化修飾,,為其在不同場景的應(yīng)用提供了一個廣闊的平臺,。烏蘭察布合成氧化石墨