比較成熟的非線性材料有半導(dǎo)體可飽和吸收鏡和碳納米管可飽和吸收體,。但是制作半導(dǎo)體可飽和吸收鏡需要相對(duì)復(fù)雜和昂貴的超凈制造系統(tǒng),,這類器件的典型恢復(fù)時(shí)間約為幾個(gè)納秒,且半導(dǎo)體可飽和吸收鏡的光損傷閥值很低,,常用的半導(dǎo)體飽和吸收鏡吸收帶寬較窄,。碳納米管是一種直接帶隙材料,帶隙大小由碳納米管直徑和屬性決定,。不同直徑碳納米管的混合可實(shí)現(xiàn)寬的非線性吸收帶,,覆蓋常用的1.0~1.6um激光増益發(fā)射波段。但是由于碳納米管的管狀形態(tài)會(huì)產(chǎn)生很大的散射損耗,,提高了鎖模閥值,,限制了激光輸出功率和效率,所以,,研究人員一直在尋找一種具有高光損傷閩值,、超快恢復(fù)時(shí)間、寬帶寬和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的飽和吸收材料,。氧化石墨可以通過(guò)用強(qiáng)氧化劑來(lái)處理石墨來(lái)制備,。改性氧化石墨濾餅
當(dāng)前社會(huì)的快速發(fā)展造成了嚴(yán)重的重金屬離子污染,重金屬離子毒性大,、分布廣,、難降解,一旦進(jìn)入生態(tài)環(huán)境,,嚴(yán)重威脅人類的生命健康,。目前,含重金屬離子廢水的處理方法主要有化學(xué)沉淀法,、膜分離法,、離子交換法、吸附法等等,。而使用納米材料吸附重金屬離子成為當(dāng)前科研人員的研究熱點(diǎn),。相對(duì)活性炭、碳納米管等碳基吸附材料,,氧化石墨烯的比表面積更大,,表面官能團(tuán)(如羧基,、環(huán)氧基、羥基等)更為豐富,,具有很好的親水性,,可以與金屬離子作用富集分離水相中的金屬離子;同時(shí),,氧化石墨烯片層可交聯(lián)極性小分子或聚合物制備出氧化石墨烯納米復(fù)合材料,,吸附特性更加優(yōu)異。哪里有氧化石墨導(dǎo)電碳基填料可以提高聚合物的熱導(dǎo)率,,但無(wú)法像提高導(dǎo)電性那么明顯,,甚至低于有效介質(zhì)理論。
氧化石墨烯(GO)在很寬的光譜范圍內(nèi)具有光致發(fā)光性質(zhì),,同時(shí)也是高效的熒光淬滅劑,。氧化石墨烯(GO)具有特殊的光學(xué)性質(zhì)和多樣化的可修飾性,為石墨烯在光學(xué),、光電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一個(gè)功能可調(diào)控的強(qiáng)大平臺(tái)[6],,其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用日趨***。氧化石墨烯(GO)和還原氧化石墨烯(RGO)應(yīng)用于光電傳感,,主要是作為電子給體或者電子受體材料,。作為電子給體材料時(shí),利用的是其在光的吸收,、轉(zhuǎn)換,、發(fā)射等光學(xué)方面的特殊性質(zhì),作為電子受體材料時(shí),,利用的是其優(yōu)異的載流子遷移率等電學(xué)性質(zhì),。本書(shū)前面的內(nèi)容中對(duì)氧化石墨烯(GO)、還原氧化石墨烯(RGO)的電學(xué)性質(zhì)已經(jīng)有了比較詳細(xì)的論述,,本章在介紹其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用之前,,首先對(duì)相關(guān)的光學(xué)性質(zhì)部分進(jìn)行介紹。
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(guò)蛋白質(zhì)來(lái)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(huì)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(duì)細(xì)胞膜的滲透性,,抑制了GO對(duì)細(xì)胞膜的破壞,,同時(shí)降低了GO的細(xì)胞毒性?;诜肿觿?dòng)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(shí),GO對(duì)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,。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,。
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(yáng)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(qiáng)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(shí)(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,。石墨烯在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的光吸收系數(shù)近乎常數(shù),。開(kāi)發(fā)氧化石墨廠家報(bào)價(jià)
GO表面的各種官能團(tuán)使其可與生物分子直接相互作用,易于化學(xué)修飾,。改性氧化石墨濾餅
在GO還原成RGO的過(guò)程中,,材料的導(dǎo)電性、禁帶特性和折射率都會(huì)發(fā)生連續(xù)變化,,形成獨(dú)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(xiě)氧化石墨烯薄膜形成微納米結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,,材料的非線性可以實(shí)現(xiàn)激光功率可控的動(dòng)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(dòng)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(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)操控。改性氧化石墨濾餅