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氧化石墨烯(GO)的光学性质与石墨烯有着很大差别。石墨烯是零带隙半导体,在可见光范围内的光吸收系数近乎常数(~2.3%);相比之下,氧化石墨烯的光吸收系数要小一个数量级(~0.3%)[9][10]。而且,氧化石墨烯的光吸收系数是波长的函数,其吸收曲线峰值在可见光与紫外光交界附近,随着波长向近红外一端移动,吸收系数逐渐下降。对紫外光的吸收(200-320nm)会表现出明显的π-π*和n-π*跃迁,而且其强度会随着含氧基团的出现而增加[11]。氧化石墨烯(GO)的光响应对其含氧基团的数量十分敏感[12]。随着含氧基团的去除,氧化石墨烯(GO)在可见光波段的的光吸收率迅速上升,**终达到2.3%这一石墨烯吸收率的上限。静电作用的强弱与氧化石墨烯表面官能团产生的负电荷相关。常规氧化石墨生产厂家

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解决GO在不同介质中的解理和分散等问题是实现GO广泛应用的重要前提。此外,不同的应用体系往往要不同的功能体现和界面结合等特征,故而要经常对GO表面进行修饰改性。GO本身含有丰富的含氧官能团,也可在GO表面引入其他功能基团,或者利用GO之间和GO与其它物质间的共价键或非共价键作用进行化学反应接枝其他官能团。由于GO结构的不确定性,以上均属于一大类复杂的GO化学,导致采用化学方式对GO进行修饰与改性机理复杂化,很难得到结构单一的产品。尽管面临诸多难以解释清楚的问题,但是对GO复合材料优异性能的期望使得非常必要总结对GO进行修饰改性的常用方法和技术,同时也是氧化石墨烯相关材料应用能否实现稳定、可控规模化应用的关键。呼和浩特官能化氧化石墨同时具有良好的生物相容性,超薄的GO纳米片很容易组装成纸片或直接在基材上进行加工。

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氧化石墨烯经还原处理后,对于提高其导电性、比表面等大有裨益,使得石墨烯可以应用于对于导电性、导热性等要求更高的应用中。在还原过程,含氧官能团的去除和控制过程本身也可成为石墨烯改性的一种方式,根据还原方式的不同得到的石墨烯也具有不同的特性和应用场景。例如,通过热还原方式得到的还原氧化石墨烯结构、形貌、组分可通过还原条件进行适当的调控。Dou等1人介绍了在氩气流下在1100-2000°C的温度范围内进行热处理得到的石墨烯结构和吸附性能的研究。所得到石墨烯粉体材料的表面积增加至超过起始前驱体材料四倍,对氧化石墨烯进行热还原处理提高了氧化石墨烯的热学性能,赋予了氧化石墨烯材料热管理方面的应用。

尽管氧化石墨烯自身可以发射荧光,但有趣的是它也可以淬灭荧光。这两种看似相互矛盾的性质集于一身,正是由于氧化石墨烯化学成分的多样性、原子和电子层面的复杂结构造成的。众所周知,石墨形态的碳材料可以淬灭处于其表面的染料分子的荧光,同样的,在GO和RGO中存在的SP2区域可以淬灭临近一些物质的的荧光,如染料分子、共轭聚合物、量子点等,而GO的荧光淬灭效率在还原后还有进一步的提升。有很多文章定量分析了GO和RGO的荧光淬灭效率,研究表明,荧光淬灭特性来自于GO、RGO与辐射发生体之间的荧光共振能量转移或者非辐射偶极-偶极耦合。GO制备简单、自身具有受还原程度调控的带隙,可以实现超宽谱(从可见至太赫兹波段)探测。

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由于较低的毒性和良好的生物相容性,石墨烯材料在细胞成像方面**了一股研究热潮。石墨烯及其衍生物本身具有特殊的平面结构和光学性质,或者经过荧光染料分子标记之后,可用于体外细胞与***光学成像[63-66],使其在**显像和***方面具有很大的应用前景。Dai课题组[67]***利用纳米尺寸的聚乙二醇功能化氧化石墨烯(GO-PEG)的近红外发光性质用于细胞成像。他们将抗体利妥昔单抗(anti-CD20)与纳米GO-PEG共价结合形成纳米GO-PEG-anti-CD20,然后将纳米GO-PEG和纳米GO-PEG-anti-CD20与B细胞或T细胞在培养液中4℃培养1h,培养液中纳米GO-PEG的浓度大约为0.7mg/ml,结果发现B细胞淋巴瘤具有强荧光,而T淋巴母细胞的荧光强度则很弱。另外,通过对GO进行80℃热处理17天后,再利用200W的超声对GO溶液处理2h,得到的GO在紫外光(266–340nm)的照射下显示出蓝色荧光。GO具有独特的电子结构性能,可以通过荧光能量共振转移和非辐射偶极-偶极相互作用能有效猝灭荧光体。呼和浩特官能化氧化石墨

氧化石墨烯可以有效去除溶液中的金属离子。常规氧化石墨生产厂家

氧化石墨烯基纳滤膜水通量远远大于传统的纳滤膜,但是氧化石墨烯纳滤膜对盐离子的截留率还有待提高。Gao等26利用过滤法在氧化石墨烯片层中间混合加入多壁碳纳米管(MWCNTs),复合膜的通量达到113L/(m2.h.MPa),对于盐离子截留率提高,对于Na2SO4截留率可达到83.5%。Sun等27提出了一种全新的、精确可控的基于GO的复合渗透膜的设计思路,通过将单层二氧化钛(TO)纳米片嵌入具有温和紫外(UV)光照还原的氧化石墨烯(GO)层压材料中,所制备的RGO/TO杂化膜表现出优异的水脱盐性能。常规氧化石墨生产厂家

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