在光通信領(lǐng)域,，徐等人開發(fā)了飛秒氧化石墨烯鎖模摻鉺光纖激光器,，與基于石墨烯的可飽和吸收體相比，具有性能有所提升,，并且具有易于制造的優(yōu)點[95],，這是GO/RGO在與光纖結(jié)合應(yīng)用**早的報道之一。在傳感領(lǐng)域,，Sridevi等提出了一種基于腐蝕布拉格光柵光纖（FBG）外加GO涂層的高靈敏,、高精度生化傳感器，該方法在檢測刀豆球蛋白A中進行了試驗[96],。為了探索光纖技術(shù)和GO特性結(jié)合的優(yōu)點,，文獻[97]介紹了不同的GO涂層在光纖樣品上應(yīng)用的特點，還分析了在傾斜布拉格光柵光纖FBG（TFBG）表面增加GO涂層對折射率（RI）變化的影響,，論證了這種構(gòu)型對新傳感器的發(fā)展的適用性,。圖9.14給出了歸一化的折射率變化數(shù)據(jù)，顯示了這種構(gòu)型在多種傳感領(lǐng)域應(yīng)用的可能,。與石墨烯量子點類似,，氧化石墨烯量子點也具備一些特殊的性質(zhì),。呼和浩特?zé)o污染氧化石墨

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。呼和浩特?zé)o污染氧化石墨關(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。

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(xué)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(yīng)用的理想選擇,。如果使用更大尺寸的納米顆粒或納米纖維作為插層物,，可以制備出間距超過2nm的GO膜,，以用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用（例如人工腎和透析），這些應(yīng)用需要大面積預(yù)分離生物分子和小廢物分子,。

解決GO在不同介質(zhì)中的解理和分散等問題是實現(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表面進行修飾改性,。GO本身含有豐富的含氧官能團，也可在GO表面引入其他功能基團,，或者利用GO之間和GO與其它物質(zhì)間的共價鍵或非共價鍵作用進行化學(xué)反應(yīng)接枝其他官能團,。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進行修飾與改性機理復(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進行修飾改性的常用方法和技術(shù),，同時也是氧化石墨烯相關(guān)材料應(yīng)用能否實現(xiàn)穩(wěn)定、可控規(guī)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵,。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(dǎo)熱性能,。

隨著材料領(lǐng)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(lǐng)域應(yīng)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(lǐng)域追求的目標,，作為前驅(qū)體的GO以其靈活的物理化學(xué)性質(zhì)、可規(guī)?；苽涞奶攸c更成為應(yīng)用基礎(chǔ)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(yīng)用,。當超過某上限后氧化石墨烯量子點的性質(zhì)相當接近氧化石墨烯。無污染氧化石墨制造

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(lǐng)域追求的目標,。呼和浩特?zé)o污染氧化石墨

GO膜在水處理中的分離機理尚存在諸多爭議。一種觀點認為通過尺寸篩分以及帶電的目標分離物與納米孔之間的靜電排斥機理實現(xiàn)分離,，如圖8.3所示,。氧化石墨烯膜的分離通道主要由兩部分構(gòu)成：1）氧化石墨烯分離膜中不規(guī)則褶皺結(jié)構(gòu)形成的半圓柱孔道；2）氧化石墨烯分離膜片層之間的空隙,。除此之外,，由氧化石墨烯結(jié)構(gòu)缺陷引起的納米孔道對于水分子的傳輸提供了額外的通道19-22。Mi等23研究認為干態(tài)下通過真空過濾制備的氧化石墨烯片層間隙的距離約為0.3nm,。呼和浩特?zé)o污染氧化石墨