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,。當(dāng)超過某上限后氧化石墨烯量子點(diǎn)的性質(zhì)相當(dāng)接近氧化石墨烯,。附近哪里有氧化石墨圖片
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基材料來解決這個(gè)問題,,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,。生產(chǎn)氧化石墨銷售關(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,。
氧化石墨烯(GO)是一種兩親性材料,在生理?xiàng)l件中一般帶有負(fù)電荷,,通過對GO的修飾可以改變電荷的大小,,甚至使其帶上正電荷,,如利用聚合物或樹枝狀大分子等聚陽離子試劑。在細(xì)胞中,,GO可能會與疏水性的,、帶正電荷或帶負(fù)電荷的物質(zhì)進(jìn)行相互作用,如細(xì)胞膜,、蛋白質(zhì)和核酸等,,因此會誘導(dǎo)GO產(chǎn)生毒性。因此在本節(jié)中,,我們主要探討GO在細(xì)胞(即體外)和體內(nèi)試驗(yàn)中產(chǎn)生已知的毒性效應(yīng),,以及產(chǎn)生毒性的可能原因。石墨烯材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要由三個(gè)參數(shù)決定:(a)層數(shù),、(b)橫向尺寸和(c)化學(xué)組成即碳氧比例),。
氧化石墨烯(GO)與石墨烯的另一個(gè)區(qū)別是在吸收紫外/可見光后會發(fā)出熒光,。通??梢栽诳梢姽獠ǘ斡^測到兩個(gè)峰值,一個(gè)在藍(lán)光段(400-500nm),,另一個(gè)在紅光段(600-700nm),。關(guān)于氧化石墨烯發(fā)射熒光的機(jī)理,學(xué)界仍有爭論,。此外,,氧化石墨烯的熒光發(fā)射會隨著還原的進(jìn)行逐漸變化,在輕度化學(xué)還原過程中觀察到GO光致發(fā)光光譜發(fā)生紅移,,這一發(fā)現(xiàn)與其他人觀察到的發(fā)生藍(lán)移的現(xiàn)象相矛盾,。這從另一個(gè)方面說明了氧化石墨烯結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和性質(zhì)的多樣性。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,。
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,,為其在不同場景的應(yīng)用提供了一個(gè)廣闊的平臺。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,。附近哪里有氧化石墨圖片
通過調(diào)控氧化石墨烯的結(jié)構(gòu),降低氧化程度,,降低難分解的芳香族官能團(tuán),。附近哪里有氧化石墨圖片
(1)將GO作為熒光共振能量轉(zhuǎn)移的受體,構(gòu)建熒光共振能量轉(zhuǎn)移型氧化石墨烯生物傳感器,,用于檢測各種生物分子,。(2)可以將一些抗體鍵合在GO表面,構(gòu)建成抗體型氧化石墨烯傳感器,,通常是將GO作為熒光共振能量轉(zhuǎn)移或化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移的受體,,以此來檢測抗原物質(zhì);或者利用GO比表面積較大能結(jié)合更多抗體的特點(diǎn),,將檢測信號進(jìn)行進(jìn)一步放大,。(3)構(gòu)建多肽型氧化石墨烯傳感器。因?yàn)镚O是一種邊緣含有親水基團(tuán)(-COOH,,-OH及其他含氧基團(tuán))而基底具有高疏水性的兩性物質(zhì),,當(dāng)多肽與GO孵育時(shí),多肽的芳環(huán)和其他疏水性殘基與GO的疏水性基底堆積,,同時(shí)二者部分殘基之間也會存在靜電作用,,這樣多肽組裝在GO上形成了多肽型氧化石墨烯傳感器。當(dāng)多肽被熒光基團(tuán)標(biāo)記時(shí),,二者之間發(fā)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移后,,GO使熒光發(fā)生猝滅。附近哪里有氧化石墨圖片