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,。氧化石墨烯(GO)是印刷電子,、催化、儲能,、分離膜,、生物醫(yī)學(xué)和復(fù)合材料的理想材料。雞西合成氧化石墨
氧化石墨烯(GO)與石墨烯的另一個區(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^測到兩個峰值,,一個在藍(lán)光段(400-500nm),另一個在紅光段(600-700nm),。關(guān)于氧化石墨烯發(fā)射熒光的機理,,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,。氧化石墨售價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),。
RGO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,。氧化石墨烯的還原程度對探測性能有***影響,,隨著氧化石墨烯還原程度的提高,探測器的響應(yīng)率可以提高若干倍以上,。因此,,在CVD石墨烯方案的基礎(chǔ)上,研究者開始嘗試使用還原氧化石墨烯制備類似結(jié)構(gòu)的光電探測器,。對于RGO-Si器件,,帶間光子躍遷以及界面處的表面電荷積累,是影響光響應(yīng)的重要因素[72],。2014年,,Cao等[73]將氧化石墨烯分散液滴涂在硅線陣列上,而后通過熱處理對氧化石墨烯進(jìn)行熱還原,,制得了硅納米線陣列(SiNW)-RGO異質(zhì)結(jié)的室溫超寬譜光探測器,。該探測器在室溫下,***實現(xiàn)了從可見光(532nm)到太赫茲波(2.52THz,,118.8mm)的超寬譜光探測,。在所有波段中,探測器對10.6mm的長波紅外具有比較高的光響應(yīng)率可達(dá)9mA/W,。
在氧化石墨烯的納米孔道中,,分布著氧化區(qū)域和納米sp2雜化碳區(qū)域,水分子在通過氧化區(qū)域時能夠與含氧官能團(tuán)形成氫鍵,,從而增加了水流動阻力,,而在雜化碳區(qū)域水流阻力很小,。芳香碳網(wǎng)中形成的大多數(shù)通路被含氧官能團(tuán)有效阻擋,從而分離海水中Na+和Cl-等小分子物質(zhì)12,13,。相比于其他納米材料,,GO為快速水輸送提供了較多優(yōu)越性能,如光滑無摩擦的表面,,超薄的厚度和超高的機械強度,,所有這些特性都提高了水的滲透性。前超濾膜,、納濾膜,、反滲透膜等膜技術(shù),已經(jīng)成功地應(yīng)用到水處理的各個領(lǐng)域,,引起越來越多的企業(yè)家和科學(xué)家的關(guān)注8-11,。GO薄膜在海水淡化領(lǐng)域的應(yīng)用主要是去除海水中的鹽離子,探究GO薄膜的離子傳質(zhì)行為具有更為重要的實用意義,。氧化石墨烯(GO)的厚度只有幾納米,,具有兩親性。
光電器件是在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種實現(xiàn)光與電之間相互轉(zhuǎn)換的器件,,其**是各種光電材料,,即能夠?qū)崿F(xiàn)光電信息的接收、傳輸,、轉(zhuǎn)換,、監(jiān)測、存儲,、調(diào)制,、處理和顯示等功能的材料。光電傳感器件指的是能夠?qū)δ撤N特征量進(jìn)行感知或探測的光電器件,,狹義上*指可將特征光信號轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行探測的器件,,廣義而言,任何可將被測對象的特征轉(zhuǎn)換為相應(yīng)光信號的變化,、并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行檢測、探測的器件都可稱之為光電傳感器,。石墨烯微片的缺陷有時使其無法滿足某些復(fù)合材料在抗靜電或?qū)щ?、隔熱或?qū)岬确矫娴奶厥庖蟆:贾菪滦脱趸?/p>
將氧化石墨暴露在強脈沖光線下,,例如氙氣燈也能得到石墨烯,。雞西合成氧化石墨
氧化石墨烯表面含有-OH和-COOH等豐富的官能團(tuán),在水中可發(fā)生去質(zhì)子化等反應(yīng)帶有負(fù)電荷,,由于靜電作用將金屬陽離子吸附至表面,;相反的,如果水中pH等環(huán)境因素發(fā)生變化,氧化石墨烯表面也可攜帶正電荷,,則與金屬離子產(chǎn)生靜電斥力,,二者之間的吸附作用**減弱。而靜電作用的強弱與氧化石墨烯表面官能團(tuán)產(chǎn)生的負(fù)電荷相關(guān),,其受環(huán)境pH值的影響較明顯,。Wang44等人的研究證明,在pH>pHpzc時(pHpzc=3.8),,GO表面的官能團(tuán)可發(fā)生去質(zhì)子化反應(yīng)而帶負(fù)電,,可有效吸附鈾離子U(VI),其吸附量可達(dá)到1330mg/g,。雞西合成氧化石墨