在光通信领域,徐等人开发了飞秒氧化石墨烯锁模掺铒光纤激光器,与基于石墨烯的可饱和吸收体相比,具有性能有所提升,并且具有易于制造的优点[95],这是GO/RGO在与光纤结合应用**早的报道之一。在传感领域,Sridevi等提出了一种基于腐蚀布拉格光栅光纤(FBG)外加GO涂层的高灵敏、高精度生化传感器,该方法在检测刀豆球蛋白A中进行了试验[96]。为了探索光纤技术和GO特性结合的优点,文献[97]介绍了不同的GO涂层在光纤样品上应用的特点,还分析了在倾斜布拉格光栅光纤FBG(TFBG)表面增加GO涂层对折射率(RI)变化的影响,论证了这种构型对新传感器的发展的适用性。图9.14给出了归一化的折射率变化数据,显示了这种构型在多种传感领域应用的可能。氧化石墨片层的边缘包括羰基或羧基。官能化氧化石墨有哪些
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。关于氧化石墨粉体修复石墨烯片层上的缺陷,可以提高石墨烯微片的碳含量和在导电、导热等方面的性能。
配体交换作用即:氧化石墨烯上原有的配位体被溶液中的金属离子所取代,并以配位键的形式生成不溶于水的配合物,**终通过简单的过滤即可从溶液中去除。Tang等47对Fe与GO(质量比为1:7.5)复合及Fe与Mn(摩尔比为3∶1)复合的氧化石墨烯/铁-锰复合材料(GO/Fe-Mn)进行了吸附研究,通过一系列的实验表明,氧化石墨烯对Hg2+的吸附机理主要是配体交换作用,其比较大吸附量达到32.9mg/g。Hg2+可在水环境中形成Hg(OH)2,与铁锰氧化物中的活性点位(如-OH)发生配体交换作用,从而将Hg(OH)2固定在氧化石墨烯/铁-锰复合材料上,达到去除水环境中Hg2+的目的。氧化石墨烯经一定功能化处理后可发挥更大的性能优势,例如大比表面积、高敏感度和高选择性等,这些特性对于氧化石墨烯作为吸附剂吸附水环境中的金属离子有着重要的作用。
工业化和城市化导致天然地表水体中的有毒化学品排放,其中包括酚类、油污、***、农药和腐植酸等有机物,这些污染物在制药,石化,染料,农药等行业的废水中***检测到。许多研究集中在从水溶液中有效去除这些有毒污染物,如光催化,吸附和电解54-57。在这些方法中,由于吸附技术低成本,高效率和易于操作,远远优于其他技术。与传统的膜材料不同,GO作为碳质材料与有机分子的相互作用机理差异很大。新的界面作用可在GO膜内引入独特的传输机制,导致更有效地从水中去除有机污染物。石墨烯和GO对有机物的吸附机理的研究表明,疏水作用、π-π键交互作用、氢键、共价键和静电相互作用会影响石墨烯和GO对有机物的吸附能力。通过调控氧化石墨烯的结构,降低氧化程度,降低难分解的芳香族官能团。
由于GO表面具有较高的亲和力,蛋白质可以吸附在GO表面,因此在生物液体中可以通过蛋白质来调节GO与细胞膜的相互作用。如,血液中存在着大量的血清蛋白,可能会潜在的影响GO的毒性。Ge与其合作者[16]利用电子显微镜技术就观察到牛血清蛋白可以降低GO对细胞膜的渗透性,抑制了GO对细胞膜的破坏,同时降低了GO的细胞毒性。基于分子动力学研究分析,他们推断可能是由于GO-蛋白质之间的作用削弱了GO-磷脂之间的相互作用。与此同时,GO对人血清蛋白的影响也被其他科研工作者所发现,特别是他们观察到了GO可以抑制人血清蛋白与胆红素之间的作用。因此,GO与血清蛋白之间是相互影响的。氧化石墨烯(GO)的厚度只有几纳米,具有两亲性。哪里有氧化石墨销售
氧化石墨烯(GO)的光学性质与石墨烯有着很大差别。官能化氧化石墨有哪些
氧化石墨烯(GO)的比表面积很大,而厚度只有几纳米,具有两亲性,表面的各种官能团使其可与生物分子直接相互作用,易于化学修饰,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。另外,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(染料分子、量子点及上转换纳米材料)的荧光。这些特点都使GO成为制作传感器极好的基本材料[74-76]。Arben的研究中发现,将CdSe/ZnS量子点作为荧光供体,石墨、碳纤维、碳纳米管和GO作为荧光受体,以上几种碳材料对CdSe/ZnS量子点的荧光淬灭效率分别为66±17%、74±7%、71±1%和97±1%,因此与其他碳材料相比,GO具有更好的荧光猝灭效果[77]。官能化氧化石墨有哪些