GO作為新型的二維結(jié)構(gòu)的納米材料,，具有疏水性中間片層與親水性邊緣結(jié)構(gòu)，特殊的結(jié)構(gòu)決定其優(yōu)異的***特性,。GO的***活性主要有以下幾種機制：（1）機械破壞，包括物理穿刺或者切割,；（2）氧化應(yīng)激引發(fā)的細(xì)菌/膜物質(zhì)破壞,；（3）包覆導(dǎo)致的跨膜運輸阻滯和（或）細(xì)菌生長阻遏；（4）磷脂分子抽提理論,。GO作用于細(xì)菌膜表面的殺菌機制中,，主要是GO與起始分子反應(yīng)（MolecularInitiatingEvents，MIEs）[51]的作用（圖7.3）,，包括GO表面活性引發(fā)的磷脂過氧化,，GO片層結(jié)構(gòu)對細(xì)菌膜的嵌入、包裹以及磷脂分子的提取,，GO表面催化引發(fā)的活性自由基等,。另外，GO的尺寸在上述不同的***機制中對***的影響也是不同的,，機械破壞和磷脂分子抽提理論表明尺寸越大的GO,，能表現(xiàn)出更好的***能力，而氧化應(yīng)激理論則認(rèn)為GO尺寸越小,，其***效果越好,。GO成為制作傳感器極好的基本材料。深圳官能化氧化石墨

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(yuǎn)遠(yuǎn)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,。鶴崗改性氧化石墨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,。

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,，同時降低了GO的細(xì)胞毒性,。基于分子動力學(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，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,。

在GO還原成RGO的過程中,，材料的導(dǎo)電性,、禁帶特性和折射率都會發(fā)生連續(xù)變化，形成獨特而優(yōu)異的可調(diào)諧型新材料,。2014年,，澳大利亞微光子學(xué)中心賈寶華教授領(lǐng)導(dǎo)的科研小組***發(fā)現(xiàn)在用激光直寫氧化石墨烯薄膜形成微納米結(jié)構(gòu)的過程中，材料的非線性可以實現(xiàn)激光功率可控的動態(tài)調(diào)諧,。與傳統(tǒng)的非線性材料相比,，氧化石墨烯的三階非線性高出了整整1000倍，隨著氧化石墨烯中的氧成分逐漸減少,，而非線性也呈現(xiàn)出被動態(tài)調(diào)諧的豐富變化,。不但材料的非線性系數(shù)的大小產(chǎn)生改變，其非線性吸收和折射率也發(fā)生變化,，并且,，這種豐富的非線性特性完全可以實現(xiàn)動態(tài)操控。關(guān)于GO與水泥基復(fù)合材料的作用機制,，研究者也有不同的觀點,，目前仍沒有定論。

氧化石墨烯（GO）表面有羥基,、羧基,、環(huán)氧基、羰基等親水性的活性基團,，且片層間距較大,，使得氧化石墨烯具有超大比表面積和***的離子交換能力。GO的結(jié)構(gòu)與水通蛋白相類似,，而蛋白質(zhì)本身具有優(yōu)異的離子識別功能,，由此可推斷氧化石墨烯在分離、過濾及仿生離子傳輸?shù)阮I(lǐng)域可能具有潛在的應(yīng)用價值1-3,。GO經(jīng)過超聲可以穩(wěn)定地分散在水中,，再通過傳統(tǒng)成膜方法如旋涂、滴涂和真空抽濾等處理后,，GO微片可呈現(xiàn)肉眼可見的層狀薄膜堆疊,，在薄膜的層與層之間形成具有選擇性的二維納米通道。除此之外,，GO由于片層間存在較強的氫鍵,，力學(xué)性能優(yōu)異，易脫離基底而**存在,?；贕O薄膜制備方法簡單、成本低、高通透性和高選擇性等優(yōu)點,，其在水凈化領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用空間,。GO制備簡單、自身具有受還原程度調(diào)控的帶隙,，可以實現(xiàn)超寬譜（從可見至太赫茲波段）探測,。常規(guī)氧化石墨膜

在用氧化還原法將石墨剝離為石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，得到的石墨烯微片富含多種含氧官能團,。深圳官能化氧化石墨

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,。深圳官能化氧化石墨