隨著材料領域的擴張,，人們對于材料的功能性需求更為嚴苛,，迫切需要在交通運輸、建筑材料,、能量存儲與轉(zhuǎn)化等領域應用性質(zhì)更加優(yōu)良的材料出現(xiàn),，石墨烯以優(yōu)異的聲、光,、熱,、電、力等性質(zhì)成為各新型材料領域追求的目標,，作為前驅(qū)體的GO以其靈活的物理化學性質(zhì),、可規(guī)模化制備的特點更成為應用基礎研究的熱電,。雖然GO具有諸多特性,，但是由于范德華作用以及π-π作用等強相互作用力，使GO之間很容易在不同體系中發(fā)生團聚,，其在納米尺度上表現(xiàn)的優(yōu)異性能隨著GO片層的聚集***的降低直至消失,，極大地阻礙了GO的進一步應用。氧化石墨烯可以有效去除溶液中的金屬離子,。官能化氧化石墨漿料

TO具有光致親水特性,，可保證高的水流速率，在沒有外部流體靜壓的情況下,，與GO/TO情況相比,，通過RGO/TO雜化膜的離子滲透率可降低至0.5%，而使用同位素標記技術(shù)測量的水滲透率可保持在原來的60%,，如圖8.5（d-g）所示,。RGO/TO雜化膜優(yōu)異的脫鹽性能,，表明TO對GO的光致還原作用有助于離子的有效排斥，而在紫外光照射下光誘導TO的親水轉(zhuǎn)化是保留優(yōu)異的水滲透性的主要原因,。這種復合薄膜制備方法簡單,，在水凈化領域具有很好的潛在應用。,。綠色氧化石墨導熱膜掃描隧道顯微鏡照片表明,，在氧化石墨中氧原子排列為矩形。

使得*在單層中排列的水蒸氣可以滲透通過納米通道,。通過在GO納米片之間夾入適當尺寸的間隔物來調(diào)節(jié)GO間距,，可以制造廣譜的GO膜，每個膜能夠精確地分離特定尺寸范圍內(nèi)的目標離子和分子,。水合作用力使得溶液中氧化石墨烯片層間隙的距離增大到1.3nm,，真正有效、可自由通過的孔道尺寸為0.9nm,，計算出水合半徑小于0.45nm的物質(zhì)可以通過氧化石墨烯膜片,，而水合半徑大于0.45nm的物質(zhì)被截留，如圖8.4所示,。例如,，脫鹽要求GO的層間距小于0.7nm，以從水中篩分水合Na+（水合半徑為0.36nm）,。通過部分還原GO以減小水合官能團的尺寸或通過將堆疊的GO納米片與小尺寸分子共價鍵合以克服水合力,，可以獲得這種小間距。與此相反,，如果要擴大GO的層間距至1~2nm,，可在GO納米片之間插入剛性較大的化學基團或聚合物鏈（例如聚電解質(zhì)），從而使GO膜成為水凈化,、廢水回收,、制藥和燃料分離等應用的理想選擇。如果使用更大尺寸的納米顆?；蚣{米纖維作為插層物,，可以制備出間距超過2nm的GO膜，以用于生物醫(yī)學應用（例如人工腎和透析）,，這些應用需要大面積預分離生物分子和小廢物分子,。

由于較低的毒性和良好的生物相容性，石墨烯材料在細胞成像方面**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)和光學性質(zhì),，或者經(jīng)過熒光染料分子標記之后，可用于體外細胞與***光學成像[63-66]，使其在**顯像和***方面具有很大的應用前景,。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)用于細胞成像,。他們將抗體利妥昔單抗（anti-CD20）與納米GO-PEG共價結(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細胞或T細胞在培養(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細胞淋巴瘤具有強熒光,，而T淋巴母細胞的熒光強度則很弱,。另外，通過對GO進行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)的照射下顯示出藍色熒光。調(diào)控反應過程中氧化條件,，減少面內(nèi)大面積反應,，減少缺陷，提升還原效率,。

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,。氧化石墨可以用于提高環(huán)氧樹脂,、聚乙烯、聚酰胺等聚合物的導熱性能,。哪里有氧化石墨濾餅

石墨,、碳纖維、碳納米管和GO可以作為熒光受體,。官能化氧化石墨漿料

多層氧化石墨烯（GO）膜在不同pH水平下去除水中有機物質(zhì)的系統(tǒng)性能評價和機理研究,。該研究采用逐層組裝法制備了PAH/GO雙層膜，對典型單價離子（Na+,，Cl-）和多價離子（SO42-,，Mg2+）以及有機染料（亞甲藍MB，羅丹明R-WT）和藥物和個人護理品（三氯生TCS,，三氯二苯脲TCC）在反滲透膜系統(tǒng)中通過GO膜的行為進行研究,。結(jié)果發(fā)現(xiàn),，在pH=7時，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陽離子/陰離子和有機物，但對于單價離子的去除率較低,。傳統(tǒng)的納濾膜通常帶負電,，且只能去除帶有負電荷的多價離子和有機物。隨著pH的變化,，GO膜的關鍵性質(zhì)（例如電荷,，層間距）發(fā)生***變化，導致不同的pH依賴性界面現(xiàn)象和分離機制,，一些有機物（例如三氯二苯脲）的分子形狀由于這種有機物與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,。官能化氧化石墨漿料