光學(xué)材料的某些非線性性質(zhì)是實現(xiàn)高性能集成光子器件的關(guān)鍵。光子芯片的許多重要功能,，如全光開關(guān),，信號再生，超快通信都離不開它,。找尋一種具有超高三階非線性,，并且易于加工各種功能性微納結(jié)構(gòu)的材料是眾多的光學(xué)科研工作者的夢想，也是成功研制超高性能全光芯片的必由之路,。超快泵浦探針光譜表明,，重度功能化的具有較大SP3區(qū)域的GO材料在高激發(fā)強度下可以出現(xiàn)飽和吸收、雙光子吸收和多光子吸收[6][50][51][52],，這種效應(yīng)歸因于在SP3結(jié)構(gòu)域的光子中存在較大的帶隙,。相反，在具有較小帶隙的SP2域中的*出現(xiàn)單光子吸收,。石墨烯在飛秒脈沖激發(fā)下具有飽和吸收[52],，而氧化石墨烯在低能量下為飽和吸收，高能量下則具有反飽和吸收[51],。因此,，通過控制GO氧化/還原的程度，實現(xiàn)SP2域到SP3域的比例調(diào)控,，可以調(diào)整GO的非線性光學(xué)性質(zhì),，這對于高次諧波的產(chǎn)生與應(yīng)用是非常重要的。修復(fù)石墨烯片層上的缺陷,，可以提高石墨烯微片的碳含量和在導(dǎo)電,、導(dǎo)熱等方面的性能。生產(chǎn)氧化石墨納米材料

當(dāng)前社會的快速發(fā)展造成了嚴(yán)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(yán)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(xué)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(dāng)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(fù)合材料，吸附特性更加優(yōu)異,。附近氧化石墨膜隨著含氧基團的去除,，氧化石墨烯（GO）在可見光波段的的光吸收率迅速上升。

氧化應(yīng)激是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡,，傾向于氧化,，導(dǎo)致中性粒細胞炎性浸潤，蛋白酶分泌增加,，產(chǎn)生大量氧化中間產(chǎn)物，即活性氧,。大量的實驗研究已經(jīng)確認細胞經(jīng)不同濃度的GO處理后,，都會增加細胞中活性氧的量。而活性氧的量可以通過商業(yè)化的無色染料染色后利用流式細胞儀或熒光顯微鏡檢測到,。氧化應(yīng)激是由自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的一種負面作用，并被認為是導(dǎo)致衰老和疾病的一個重要因素,。氧化應(yīng)激反應(yīng)不僅與GO的濃度[17,18]有關(guān),，還與GO的氧化程度[19]有關(guān)。如將蠕蟲分別置于10μg/ml和20μg/ml的PLL-PEG修飾的GO溶液中,，GO會引起蠕蟲細胞內(nèi)活性氧的積累,，其活性氧分別增加59.2%和75.3%。

近年來研究者發(fā)現(xiàn)石墨烯由于它獨特的零帶隙結(jié)構(gòu),，對所有波段的光都無選擇性的吸收,，且具有超快的恢復(fù)時間和較高的損傷閾值。因此利用石墨烯獨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,。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現(xiàn)了通信波段的超短孤子脈沖輸出,，脈沖寬度達到了756fs,。他們證實了由于泡利阻塞原理，零帶隙材料石墨烯在強激光激發(fā)下可以容易的實現(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現(xiàn)對所有波長的光都有可飽和吸收作用,。雖然GO具有諸多特性,，但是由于范德華作用力，使GO之間很容易在不同體系中發(fā)生團聚,。

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(xué)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(fù)雜的GO化學(xué),，導(dǎo)致采用化學(xué)方式對GO進行修飾與改性機理復(fù)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(fù)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)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵。氧化石墨是由牛津大學(xué)的化學(xué)家本杰明·C·布羅迪在1859年用氯酸鉀和濃硝酸混合溶液處理石墨的方法制得,。改性氧化石墨濾餅

石墨,、碳纖維,、碳納米管和GO可以作為熒光受體,。生產(chǎn)氧化石墨納米材料

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，遠遠優(yōu)于其他技術(shù),。與傳統(tǒng)的膜材料不同,，GO作為碳質(zhì)材料與有機分子的相互作用機理差異很大。新的界面作用可在GO膜內(nèi)引入獨特的傳輸機制,，導(dǎo)致更有效地從水中去除有機污染物,。石墨烯和GO對有機物的吸附機理的研究表明，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對有機物的吸附能力,。生產(chǎn)氧化石墨納米材料