RGO制備簡(jiǎn)單、自身具有受還原程度調(diào)控的帶隙,,可以實(shí)現(xiàn)超寬譜(從可見(jiàn)至太赫茲波段)探測(cè),。氧化石墨烯的還原程度對(duì)探測(cè)性能有***影響,,隨著氧化石墨烯還原程度的提高,,探測(cè)器的響應(yīng)率可以提高若干倍以上,。因此,,在CVD石墨烯方案的基礎(chǔ)上,,研究者開(kāi)始嘗試使用還原氧化石墨烯制備類(lèi)似結(jié)構(gòu)的光電探測(cè)器。對(duì)于RGO-Si器件,,帶間光子躍遷以及界面處的表面電荷積累,,是影響光響應(yīng)的重要因素[72]。2014年,,Cao等[73]將氧化石墨烯分散液滴涂在硅線陣列上,,而后通過(guò)熱處理對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行熱還原,制得了硅納米線陣列(SiNW)-RGO異質(zhì)結(jié)的室溫超寬譜光探測(cè)器,。該探測(cè)器在室溫下,,***實(shí)現(xiàn)了從可見(jiàn)光(532nm)到太赫茲波(2.52THz,118.8mm)的超寬譜光探測(cè),。在所有波段中,,探測(cè)器對(duì)10.6mm的長(zhǎng)波紅外具有比較高的光響應(yīng)率可達(dá)9mA/W。氧化石墨烯表面的-OH和-COOH等官能團(tuán)含有孤對(duì)電子,。綠色氧化石墨導(dǎo)電
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(fù)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(jī)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(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,即將上述藥物負(fù)載到GO基材料上,,形成GO-藥物混合物材料,。這對(duì)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,。改性氧化石墨生產(chǎn)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),。
由于較低的毒性和良好的生物相容性,石墨烯材料在細(xì)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(xué)性質(zhì),,或者經(jīng)過(guò)熒光染料分子標(biāo)記之后,可用于體外細(xì)胞與***光學(xué)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(xì)胞成像。他們將抗體利妥昔單抗(anti-CD20)與納米GO-PEG 共價(jià)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(xì)胞或T細(xì)胞在培養(yǎng)液中4℃培養(yǎng)1h,,培養(yǎng)液中納米GO-PEG的濃度大約為0.7mg/ml,結(jié)果發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞淋巴瘤具有強(qiáng)熒光,,而T淋巴母細(xì)胞的熒光強(qiáng)度則很弱,。另外,通過(guò)對(duì)GO進(jìn)行80℃熱處理17天后,,再利用200W的超聲對(duì)GO溶液處理2h,,得到的GO在紫外光 (266–340 nm)的照射下顯示出藍(lán)色熒光。
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(tuán)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(guò)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(lái)了如此豐富的特性,。也正是這些官能團(tuán)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(chǎng)合的需要,,克服了CVD和機(jī)械剝離石墨烯在轉(zhuǎn)移和大面積應(yīng)用時(shí)存在的缺點(diǎn),,也正是這些官能團(tuán)的存在,使其便于實(shí)現(xiàn)功能化修飾,,為其在不同場(chǎng)景的應(yīng)用提供了一個(gè)廣闊的平臺(tái),。將氧化石墨暴露在強(qiáng)脈沖光線下,例如氙氣燈也能得到石墨烯,。
近年來(lái)研究者發(fā)現(xiàn)石墨烯由于它獨(dú)特的零帶隙結(jié)構(gòu),,對(duì)所有波段的光都無(wú)選擇性的吸收,且具有超快的恢復(fù)時(shí)間和較高的損傷閾值,。因此利用石墨烯獨(dú)特的非線性可飽和吸收特性將其制作成可飽和吸收體應(yīng)用于調(diào)Q摻鉺光纖激光器,、被動(dòng)鎖模光纖激光器已經(jīng)成為超快脈沖激光器研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。2009年,,Bao等[82]人使用單層石墨烯作為鎖模光纖激光器的可飽和吸收體首先實(shí)現(xiàn)了通信波段的超短孤子脈沖輸出,,脈沖寬度達(dá)到了756fs。他們證實(shí)了由于泡利阻塞原理,,零帶隙材料石墨烯在強(qiáng)激光激發(fā)下可以容易的實(shí)現(xiàn)可飽和吸收,,而且這種可飽和吸收是與頻率不相關(guān)的,即石墨烯作為可飽和吸收體可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有波長(zhǎng)的光都有可飽和吸收作用,。氧化石墨能夠滿足人們對(duì)于材料的功能性需求更為嚴(yán)苛的要求,。改性氧化石墨生產(chǎn)
氧化石墨正式名稱為石墨氧化物或被稱為石墨酸,是一種由物質(zhì)量之比不定的碳,、氫,、氧元素構(gòu)成的化合物。綠色氧化石墨導(dǎo)電
GO的載藥作用也可促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化,。如用攜帶正電荷NH3+的GO(GO-NH3+)和攜帶負(fù)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?chē)男鹿巧闪恳黠@多于Ti/SP/BMP-2,、Ti/GO-/BMP-2,、Ti/GO-/SP。這證明GO可以同時(shí)攜帶BMP-2和SP到達(dá)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?cái)y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(lèi)材料,。在HA中加入GO,,可以增強(qiáng)其在鈦板表面的附著強(qiáng)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(xì)胞活性也更強(qiáng)。綠色氧化石墨導(dǎo)電