氧化石墨烯同時具有熒光發(fā)射和熒光淬滅特性,廣義而言,其自身已經(jīng)可以作為一種傳感材料,,在生物、醫(yī)學領域的應用充分說明了這一點,。經(jīng)過功能化的氧化石墨烯/還原氧化石墨烯在更加***的領域內(nèi)得到了應用,特別在光探測、光學成像、新型光源,、非線性器件等光電傳感相關領域有著豐富的應用。光電探測器是石墨烯問世后**早應用的領域之一,。2009年,Xia等利用機械剝離的石墨烯制備出了***個石墨烯光電探測器(MGPD)[2],,如圖9.6,,以1-3層石墨烯作為有源層,,Ti/Pd/Au作源漏電極,Si作為背柵極并在其上沉淀300nm厚的SiO2,,在電極和石墨烯的接觸面上因為功函數(shù)的不同,,能帶會發(fā)生彎曲并產(chǎn)生內(nèi)建電場。石墨烯具有很好的電學性質(zhì),,但氧化石墨本身卻是絕緣體(或是半導體),。進口氧化石墨性能
氧化石墨烯因獨特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)受到了人們的***關注,其生物相容性的研究已經(jīng)積累了一定的研究基礎,,但氧化石墨烯在實際應用中仍然面臨很多困難和挑戰(zhàn),。首先,氧化石墨烯制備方法的多樣性和生物系統(tǒng)的復雜性,會***影響其在體內(nèi)外的生物相容性,,導致研究結(jié)果的不一致,,因此氧化石墨烯的生物相容性問題不能簡單歸納得出結(jié)論,需要綜合多方面的因素進行深入研究,。其次,,氧化石墨烯的***活性又取決于時間和本身的濃度,其***機理需要進一步的研究,。***,,氧化石墨烯對機體的長期毒性以及氧化石墨烯進入細胞的機制、與細胞之間相互作用的機理,、細胞/體內(nèi)代謝途徑等尚不清晰,。這些問題關乎氧化石墨烯在生物醫(yī)學領域應用中的安全問題和環(huán)境風險評價,需要研究者們不斷地研究和探索,。北京關于氧化石墨氧化石墨能夠應用在交通運輸,、建筑材料、能量存儲與轉(zhuǎn)化等領域,。
在GO還原成RGO的過程中,,材料的導電性、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,澳大利亞微光子學中心賈寶華教授領導的科研小組***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,。
還原氧化石墨烯(RGO)在邊緣處和面內(nèi)缺陷處具有豐富的分子結(jié)合位點,,使其成為一種很有希望的電化學傳感器材料。結(jié)合原位還原技術,,有很多研究使用諸如噴涂,、旋涂等基于溶液的技術手段,利用氧化石墨烯(GO)在不同基底上制造出具備石墨烯相關性質(zhì)的器件,,以期在一些場合替代CVD制備的石墨烯,。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。氧化石墨烯(GO)的能級結(jié)構(gòu)由sp3雜化和sp2雜化的相對比例決定[6],調(diào)節(jié)含氧基團相對含量可以實現(xiàn)氧化石墨烯(GO)從絕緣體到半導體再到半金屬性質(zhì)的轉(zhuǎn)換從微觀方面,,GO的聚集,、分散、尺寸和官能團也對水泥基復合材料的力學性能有影響,。
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),,同時也是高效的熒光淬滅劑。氧化石墨烯(GO)具有特殊的光學性質(zhì)和多樣化的可修飾性,,為石墨烯在光學,、光電子學領域的應用提供了一個功能可調(diào)控的強大平臺[6],其在光電領域的應用日趨***,。氧化石墨烯(GO)和還原氧化石墨烯(RGO)應用于光電傳感,,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,,利用的是其在光的吸收,、轉(zhuǎn)換、發(fā)射等光學方面的特殊性質(zhì),,作為電子受體材料時,,利用的是其優(yōu)異的載流子遷移率等電學性質(zhì)。本書前面的內(nèi)容中對氧化石墨烯(GO),、還原氧化石墨烯(RGO)的電學性質(zhì)已經(jīng)有了比較詳細的論述,,本章在介紹其在光電領域的應用之前,首先對相關的光學性質(zhì)部分進行介紹,。氧化石墨片層的厚度約為1.1 ± 0.2 nm,。浙江制備氧化石墨
GO成為制作傳感器極好的基本材料。進口氧化石墨性能
光電器件是在微電子技術基礎上發(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)換為相應光信號的變化,、并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號進行檢測、探測的器件都可稱之為光電傳感器。進口氧化石墨性能