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(yáng)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(shí)（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1330mg/g,。氧化石墨烯（GO）是印刷電子,、催化、儲(chǔ)能,、分離膜,、生物醫(yī)學(xué)和復(fù)合材料的理想材料。改性氧化石墨吸附

Su等人28利用氫碘酸和抗壞血酸對(duì)PET基底上的多層氧化石墨烯薄膜進(jìn)行化學(xué)還原,，得到30nm厚的RGO薄膜,，并測(cè)試了其滲透性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),，對(duì)He原子和水分子完全不能透過(guò),。而厚度超過(guò)100nm的RGO薄膜對(duì)幾乎所有氣體、液體和腐蝕性化學(xué)試劑（如HF）是高度不可滲透的,。特殊的阻隔性能歸因于石墨烯層壓板的高度石墨化和在還原過(guò)程中幾乎沒(méi)有結(jié)構(gòu)損壞,。與此結(jié)果相反，Liu等人29已經(jīng)證明了通過(guò)HI蒸氣和水輔助分層制備**式超薄rGO膜的簡(jiǎn)便且可重復(fù)的方法,，利用rGO膜的毛細(xì)管力和疏水性,，通過(guò)水實(shí)現(xiàn)**終的分層。采用真空抽濾在微孔濾膜基底上制備厚度低至20nm的**式rGO薄膜,。改性氧化石墨吸附石墨烯微片的缺陷有時(shí)使其無(wú)法滿(mǎn)足某些復(fù)合材料在抗靜電或?qū)щ?、隔熱或?qū)岬确矫娴奶厥庖蟆?/p>

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(duì)復(fù)雜和昂貴的超凈制造系統(tǒng),，這類(lèi)器件的典型恢復(fù)時(shí)間約為幾個(gè)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(shí)現(xiàn)寬的非線性吸收帶,，覆蓋常用的1.0～1.6um激光増益發(fā)射波段,。但是由于碳納米管的管狀形態(tài)會(huì)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(shí)間,、寬帶寬和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的飽和吸收材料。

配體交換作用即：氧化石墨烯上原有的配位體被溶液中的金屬離子所取代,，并以配位鍵的形式生成不溶于水的配合物,，**終通過(guò)簡(jiǎn)單的過(guò)濾即可從溶液中去除。Tang等47對(duì)Fe與GO（質(zhì)量比為1：7.5）復(fù)合及Fe與Mn（摩爾比為3∶1）復(fù)合的氧化石墨烯/鐵-錳復(fù)合材料（GO/Fe-Mn）進(jìn)行了吸附研究,，通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)表明,，氧化石墨烯對(duì)Hg2+的吸附機(jī)理主要是配體交換作用，其比較大吸附量達(dá)到32.9mg/g,。Hg2+可在水環(huán)境中形成Hg(OH)2,，與鐵錳氧化物中的活性點(diǎn)位（如-OH）發(fā)生配體交換作用，從而將Hg(OH)2固定在氧化石墨烯/鐵-錳復(fù)合材料上,，達(dá)到去除水環(huán)境中Hg2+的目的,。氧化石墨烯經(jīng)一定功能化處理后可發(fā)揮更大的性能優(yōu)勢(shì)，例如大比表面積,、高敏感度和高選擇性等,，這些特性對(duì)于氧化石墨烯作為吸附劑吸附水環(huán)境中的金屬離子有著重要的作用。氧化石墨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于合成它的方法,。

由于GO表面具有較高的親和力,，蛋白質(zhì)可以吸附在GO表面，因此在生物液體中可以通過(guò)蛋白質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)GO與細(xì)胞膜的相互作用,。如,，血液中存在著大量的血清蛋白，可能會(huì)潛在的影響GO的毒性,。Ge與其合作者[16]利用電子顯微鏡技術(shù)就觀察到牛血清蛋白可以降低GO對(duì)細(xì)胞膜的滲透性,，抑制了GO對(duì)細(xì)胞膜的破壞，同時(shí)降低了GO的細(xì)胞毒性,?；诜肿觿?dòng)力學(xué)研究分析，他們推斷可能是由于GO-蛋白質(zhì)之間的作用削弱了GO-磷脂之間的相互作用,。與此同時(shí),，GO對(duì)人血清蛋白的影響也被其他科研工作者所發(fā)現(xiàn)，特別是他們觀察到了GO可以抑制人血清蛋白與膽紅素之間的作用,。因此,，GO與血清蛋白之間是相互影響的。氧化石墨片層的厚度約為1.1 ± 0.2 nm,。改性氧化石墨吸附

GO成為制作傳感器極好的基本材料,。改性氧化石墨吸附

氧化石墨烯（GO）在很寬的光譜范圍內(nèi)具有光致發(fā)光性質(zhì)，同時(shí)也是高效的熒光淬滅劑。氧化石墨烯（GO）具有特殊的光學(xué)性質(zhì)和多樣化的可修飾性,，為石墨烯在光學(xué),、光電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一個(gè)功能可調(diào)控的強(qiáng)大平臺(tái)[6]，其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用日趨***,。氧化石墨烯（GO）和還原氧化石墨烯（RGO）應(yīng)用于光電傳感,，主要是作為電子給體或者電子受體材料。作為電子給體材料時(shí),，利用的是其在光的吸收,、轉(zhuǎn)換、發(fā)射等光學(xué)方面的特殊性質(zhì),，作為電子受體材料時(shí),，利用的是其優(yōu)異的載流子遷移率等電學(xué)性質(zhì)。本書(shū)前面的內(nèi)容中對(duì)氧化石墨烯（GO）,、還原氧化石墨烯（RGO）的電學(xué)性質(zhì)已經(jīng)有了比較詳細(xì)的論述,，本章在介紹其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用之前，首先對(duì)相關(guān)的光學(xué)性質(zhì)部分進(jìn)行介紹,。改性氧化石墨吸附