氧化石墨烯同時(shí)具有熒光發(fā)射和熒光淬滅特性,，廣義而言,，其自身已經(jīng)可以作為一種傳感材料，在生物,、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用充分說明了這一點(diǎn),。經(jīng)過功能化的氧化石墨烯/還原氧化石墨烯在更加***的領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用，特別在光探測,、光學(xué)成像,、新型光源、非線性器件等光電傳感相關(guān)領(lǐng)域有著豐富的應(yīng)用。光電探測器是石墨烯問世后**早應(yīng)用的領(lǐng)域之一,。2009年,Xia等利用機(jī)械剝離的石墨烯制備出了***個(gè)石墨烯光電探測器（MGPD）[2],，如圖9.6，以1-3層石墨烯作為有源層,，Ti/Pd/Au作源漏電極,，Si作為背柵極并在其上沉淀300nm厚的SiO2，在電極和石墨烯的接觸面上因?yàn)楣瘮?shù)的不同,，能帶會(huì)發(fā)生彎曲并產(chǎn)生內(nèi)建電場,。關(guān)于GO與水泥基復(fù)合材料的作用機(jī)制，研究者也有不同的觀點(diǎn),，目前仍沒有定論,。北京單層氧化石墨

氧化石墨烯表面的-OH和-COOH等官能團(tuán)含有孤對電子，可作為配位體與具有空的價(jià)電子軌道的金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),，生成不溶于水的絡(luò)合物,，從而有效去除溶液中的金屬離子。Madadrang等45制得乙二胺四乙酸/氧化石墨烯復(fù)合材料（EDTA-GO）,，通過研究發(fā)現(xiàn)其對金屬離子的吸附機(jī)制主要為絡(luò)合反應(yīng),，即氧化石墨烯的表面官能團(tuán)與水中的金屬離子反應(yīng)形成復(fù)雜的絡(luò)合物，具體過程如圖8.7所示,，由于形成的絡(luò)合物不溶于水,，可通過沉淀等作用分離去除水中的金屬離子,。多層氧化石墨銷售氧化石墨是一種碳,、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,。

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蛋白質(zhì)來調(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對細(xì)胞膜的滲透性，抑制了GO對細(xì)胞膜的破壞,，同時(shí)降低了GO的細(xì)胞毒性,。基于分子動(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。

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,，通過對GO進(jìn)行80℃熱處理17天后,，再利用200W的超聲對GO溶液處理2h，得到的GO在紫外光(266–340nm)的照射下顯示出藍(lán)色熒光,。氧化石墨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于合成它的方法,。

解決GO在不同介質(zhì)中的解理和分散等問題是實(shí)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(jìn)行修飾改性。GO本身含有豐富的含氧官能團(tuán),，也可在GO表面引入其他功能基團(tuán),，或者利用GO之間和GO與其它物質(zhì)間的共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵作用進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)接枝其他官能團(tuán)。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(jìn)行修飾與改性機(jī)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(jìn)行修飾改性的常用方法和技術(shù)，同時(shí)也是氧化石墨烯相關(guān)材料應(yīng)用能否實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定,、可控規(guī)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵。氧化石墨能夠滿足人們對于材料的功能性需求更為嚴(yán)苛的要求,。改性氧化石墨性能

GO具有獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)性能,，可以通過熒光能量共振轉(zhuǎn)移和非輻射偶極-偶極相互作用能有效猝滅熒光體,。北京單層氧化石墨

多層氧化石墨烯（GO）膜在不同pH水平下去除水中有機(jī)物質(zhì)的系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)和機(jī)理研究。該研究采用逐層組裝法制備了PAH/GO雙層膜,，對典型單價(jià)離子（Na+,，Cl-）和多價(jià)離子（SO42-，Mg2+）以及有機(jī)染料（亞甲藍(lán)MB,，羅丹明R-WT）和藥物和個(gè)人護(hù)理品（三氯生TCS,，三氯二苯脲TCC）在反滲透膜系統(tǒng)中通過GO膜的行為進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),，在pH=7時(shí),，無論其電荷、尺寸或疏水性質(zhì)如何,，GO膜能夠高效去除多價(jià)陽離子/陰離子和有機(jī)物,，但對于單價(jià)離子的去除率較低。傳統(tǒng)的納濾膜通常帶負(fù)電,，且只能去除帶有負(fù)電荷的多價(jià)離子和有機(jī)物,。隨著pH的變化，GO膜的關(guān)鍵性質(zhì)（例如電荷,，層間距）發(fā)生***變化,，導(dǎo)致不同的pH依賴性界面現(xiàn)象和分離機(jī)制，一些有機(jī)物（例如三氯二苯脲）的分子形狀由于這種有機(jī)物與GO膜的碳表面的遷移性和π-π相互作用而極大地影響了它們的去除,。北京單層氧化石墨