氧化石墨烯（GO）的光學(xué)性質(zhì)與石墨烯有著很大差別,。石墨烯是零帶隙半導(dǎo)體，在可見光范圍內(nèi)的光吸收系數(shù)近乎常數(shù)（～2.3%）,；相比之下,，氧化石墨烯的光吸收系數(shù)要小一個數(shù)量級（～0.3%）[9][10]。而且,，氧化石墨烯的光吸收系數(shù)是波長的函數(shù),，其吸收曲線峰值在可見光與紫外光交界附近，隨著波長向近紅外一端移動,，吸收系數(shù)逐漸下降,。對紫外光的吸收（200-320nm）會表現(xiàn)出明顯的π-π*和 n-π*躍遷，而且其強(qiáng)度會隨著含氧基團(tuán)的出現(xiàn)而增加[11],。氧化石墨烯（GO）的光響應(yīng)對其含氧基團(tuán)的數(shù)量十分敏感[12],。隨著含氧基團(tuán)的去除，氧化石墨烯（GO）在可見光波段的的光吸收率迅速上升,，**終達(dá)到2.3%這一石墨烯吸收率的上限,。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,。杭州關(guān)于氧化石墨

比較成熟的非線性材料有半導(dǎo)體可飽和吸收鏡和碳納米管可飽和吸收體,。但是制作半導(dǎo)體可飽和吸收鏡需要相對復(fù)雜和昂貴的超凈制造系統(tǒng)，這類器件的典型恢復(fù)時間約為幾個納秒,，且半導(dǎo)體可飽和吸收鏡的光損傷閥值很低,，常用的半導(dǎo)體飽和吸收鏡吸收帶寬較窄。碳納米管是一種直接帶隙材料,，帶隙大小由碳納米管直徑和屬性決定,。不同直徑碳納米管的混合可實現(xiàn)寬的非線性吸收帶，覆蓋常用的1.0～1.6 um激光増益發(fā)射波段,。但是由于碳納米管的管狀形態(tài)會產(chǎn)生很大的散射損耗,，提高了鎖模閥值，限制了激光輸出功率和效率,，所以,，研究人員一直在尋找一種具有高光損傷閩值、超快恢復(fù)時間,、寬帶寬和價格便宜等優(yōu)點的飽和吸收材料,。杭州關(guān)于氧化石墨GO表面的各種官能團(tuán)使其可與生物分子直接相互作用，易于化學(xué)修飾,。

GO作為新型的二維結(jié)構(gòu)的納米材料,，具有疏水性中間片層與親水性邊緣結(jié)構(gòu)，特殊的結(jié)構(gòu)決定其優(yōu)異的***特性,。GO的***活性主要有以下幾種機(jī)制：（1）機(jī)械破壞,，包括物理穿刺或者切割；（2）氧化應(yīng)激引發(fā)的細(xì)菌/膜物質(zhì)破壞,；（3）包覆導(dǎo)致的跨膜運輸阻滯和（或）細(xì)菌生長阻遏,；（4）磷脂分子抽提理論。GO作用于細(xì)菌膜表面的殺菌機(jī)制中,，主要是GO與起始分子反應(yīng)（Molecular Initiating Events,，MIEs）[51]的作用（圖7.3），包括GO表面活性引發(fā)的磷脂過氧化,，GO片層結(jié)構(gòu)對細(xì)菌膜的嵌入,、包裹以及磷脂分子的提取，GO表面催化引發(fā)的活性自由基等,。另外,，GO的尺寸在上述不同的***機(jī)制中對***的影響也是不同的,，機(jī)械破壞和磷脂分子抽提理論表明尺寸越大的GO， 能表現(xiàn)出更好的***能力,，而氧化應(yīng)激理論則認(rèn)為GO 尺寸越小,，其***效果越好。

氧化石墨烯表面含有-OH和-COOH等豐富的官能團(tuán),，在水中可發(fā)生去質(zhì)子化等反應(yīng)帶有負(fù)電荷,，由于靜電作用將金屬陽離子吸附至表面；相反的,，如果水中pH等環(huán)境因素發(fā)生變化,，氧化石墨烯表面也可攜帶正電荷，則與金屬離子產(chǎn)生靜電斥力,，二者之間的吸附作用**減弱,。而靜電作用的強(qiáng)弱與氧化石墨烯表面官能團(tuán)產(chǎn)生的負(fù)電荷相關(guān)，其受環(huán)境pH值的影響較明顯,。Wang44等人的研究證明,，在pH＞pHpzc時（pHpzc=3.8），GO表面的官能團(tuán)可發(fā)生去質(zhì)子化反應(yīng)而帶負(fù)電,，可有效吸附鈾離子U (VI),，其吸附量可達(dá)到1330 mg/g。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),。

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(dāng)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(biāo)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1.3 nm,，真正有效,、可自由通過的孔道尺寸為0.9 nm，計算出水合半徑小于0.45 nm的物質(zhì)可以通過氧化石墨烯膜片,，而水合半徑大于0.45 nm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0.7 nm,，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(tuán)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,，可以獲得這種小間距,。與此相反，如果要擴(kuò)大GO的層間距至1~2 nm,，可在GO納米片之間插入剛性較大的化學(xué)基團(tuán)或聚合物鏈（例如聚電解質(zhì)）,，從而使GO膜成為水凈化,、廢水回收、制藥和燃料分離等應(yīng)用的理想選擇,。 如果使用更大尺寸的納米顆?；蚣{米纖維作為插層物，可以制備出間距超過2nm的GO膜,，以用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用（例如人工腎和透析）,，這些應(yīng)用需要大面積預(yù)分離生物分子和小廢物分子,。氧化石墨烯可以有效去除溶液中的金屬離子,。附近氧化石墨銷售廠

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,。杭州關(guān)于氧化石墨

工業(yè)化和城市化導(dǎo)致天然地表水體中的有毒化學(xué)品排放,，其中包括酚類、油污,、***,、農(nóng)藥和腐植酸等有機(jī)物，這些污染物在制藥,，石化,，染料，農(nóng)藥等行業(yè)的廢水中***檢測到,。許多研究集中在從水溶液中有效去除這些有毒污染物,，如光催化，吸附和電解54-57,。在這些方法中,，由于吸附技術(shù)低成本，高效率和易于操作,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他技術(shù),。與傳統(tǒng)的膜材料不同，GO作為碳質(zhì)材料與有機(jī)分子的相互作用機(jī)理差異很大,。新的界面作用可在GO膜內(nèi)引入獨特的傳輸機(jī)制,，導(dǎo)致更有效地從水中去除有機(jī)污染物。石墨烯和GO對有機(jī)物的吸附機(jī)理的研究表明,，疏水作用,、π-π鍵交互作用、氫鍵,、共價鍵和靜電相互作用會影響石墨烯和GO對有機(jī)物的吸附能力,。杭州關(guān)于氧化石墨