2025-03-10 00:21:05
氧化石墨烯(GO)的光學(xué)性質(zhì)與石墨烯有著很大差別。石墨烯是零帶隙半導(dǎo)體,在可見光范圍內(nèi)的光吸收系數(shù)近乎常數(shù)(~2.3%);相比之下,氧化石墨烯的光吸收系數(shù)要小一個(gè)數(shù)量級(jí)(~0.3%)[9][10]。而且,氧化石墨烯的光吸收系數(shù)是波長的函數(shù),其吸收曲線峰值在可見光與紫外光交界附近,隨著波長向近紅外一端移動(dòng),吸收系數(shù)逐漸下降。對(duì)紫外光的吸收(200-320nm)會(huì)表現(xiàn)出明顯的π-π*和n-π*躍遷,而且其強(qiáng)度會(huì)隨著含氧基團(tuán)的出現(xiàn)而增加[11]。氧化石墨烯(GO)的光響應(yīng)對(duì)其含氧基團(tuán)的數(shù)量十分敏感[12]。隨著含氧基團(tuán)的去除,氧化石墨烯(GO)在可見光波段的的光吸收率迅速上升,**終達(dá)到2.3%這一石墨烯吸收率的上限。GO制備簡(jiǎn)單、自身具有受還原程度調(diào)控的帶隙,可以實(shí)現(xiàn)超寬譜(從可見至太赫茲波段)探測(cè)。應(yīng)該怎么做氧化石墨怎么用
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(diǎn),使其成為一種很有希望的電化學(xué)傳感器材料。結(jié)合原位還原技術(shù),有很多研究使用諸如噴涂、旋涂等基于溶液的技術(shù)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(guān)性質(zhì)的器件,以期在一些場(chǎng)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(jí)結(jié)構(gòu)由sp3雜化和sp2雜化的相對(duì)比例決定[6],調(diào)節(jié)含氧基團(tuán)相對(duì)含量可以實(shí)現(xiàn)氧化石墨烯(GO)從絕緣體到半導(dǎo)體再到半金屬性質(zhì)的轉(zhuǎn)換常州制備氧化石墨氧化石墨烯(GO)的光學(xué)性質(zhì)與石墨烯有著很大差別。
氧化石墨烯/還原氧化石墨烯在光電傳感領(lǐng)域的應(yīng)用,其基本依據(jù)是本章前面部分所涉及到的各種光學(xué)性質(zhì)。氧化石墨烯因含氧官能團(tuán)的存在具備了豐富的光學(xué)特性,在還原為還原氧化石墨烯的過程中,不同的還原程度又具備了不同的性質(zhì),從結(jié)構(gòu)方面而言,是其SP2碳域與SP3碳域相互分割、相互影響、相互轉(zhuǎn)化帶來了如此豐富的特性。也正是這些官能團(tuán)的存在,使得氧化石墨烯可以方便的采用各種基于溶液的方法適應(yīng)多種場(chǎng)合的需要,克服了CVD和機(jī)械剝離石墨烯在轉(zhuǎn)移和大面積應(yīng)用時(shí)存在的缺點(diǎn),也正是這些官能團(tuán)的存在,使其便于實(shí)現(xiàn)功能化修飾,為其在不同場(chǎng)景的應(yīng)用提供了一個(gè)廣闊的平臺(tái)。
在推動(dòng)以氧化石墨烯為載體的新藥進(jìn)入臨床試驗(yàn)前,勢(shì)必會(huì)面臨諸多挑戰(zhàn):(1)優(yōu)化氧化石墨烯的制備方法及生產(chǎn)工藝,使其具有可重復(fù)性,并能精確控制氧化石墨烯的尺寸和質(zhì)量;(2)比較好使用劑量的摸索,找到以氧化石墨烯為載體的***療效和毒性之間的平衡點(diǎn);(3)其他表面修飾劑的開發(fā),需具有良好生物相容性且修飾后的氧化石墨烯能在短時(shí)間內(nèi)被生物體***;(4)毒理學(xué)方法的進(jìn)一步規(guī)范,系統(tǒng)闡明以氧化石墨烯為載體***的潛在毒性;(5)體內(nèi)外模型的建立,***評(píng)價(jià)氧化石墨烯***的生物相容性,使其能更好地轉(zhuǎn)化到臨床。此外,以氧化石墨烯為載體的***在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用時(shí),還需考慮到對(duì)人體和環(huán)境的不利影響,是否可能導(dǎo)致潛在的人體暴露和環(huán)境污染問題,這些有待于進(jìn)一步研究。氧化石墨烯是有著非凡價(jià)值的新材料,將會(huì)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮舉足輕重的作用。氧化石墨片層的邊緣包括羰基或羧基。
GO在生理學(xué)環(huán)境下容易發(fā)生聚**影響其負(fù)載藥物的能力,因此需要對(duì)GO進(jìn)行功能化修飾來解決其容易團(tuán)聚的問題。目前功能化修飾主要有以下幾種:(1)共價(jià)鍵修飾,由于GO表面豐富的含氧官能團(tuán)(羥基、羧基、環(huán)氧基),可與多種親水性大分子通過酯鍵、酰胺鍵等共價(jià)鍵連接完成功能化,改善其穩(wěn)定性、生物相容性等。常見的大分子有聚乙二醇(PEG)、聚賴氨酸、聚丙烯(PAA)和聚醚酰亞胺(PEI)等;(2)非共價(jià)鍵修飾[22-24],GO片層內(nèi)碳原子共同形成一個(gè)大的π鍵,能夠通過非共價(jià)π-π作用與芳香類化合物相互結(jié)合,不同種類的生物分子也可以通過氫鍵作用、范德華力和疏水作用等非共價(jià)作用力與GO結(jié)構(gòu)中的SP2雜化部分結(jié)合完成功能化修飾。松散的氧化石墨分散在堿性溶液中形成類似石墨烯結(jié)構(gòu)的單原子厚度的片段。常州新型氧化石墨
氧化石墨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于合成它的方法。應(yīng)該怎么做氧化石墨怎么用
氧化石墨烯表面的-OH和-COOH等官能團(tuán)含有孤對(duì)電子,可作為配位體與具有空的價(jià)電子軌道的金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),生成不溶于水的絡(luò)合物,從而有效去除溶液中的金屬離子。Madadrang等45制得乙二胺四乙酸/氧化石墨烯復(fù)合材料(EDTA-GO),通過研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)金屬離子的吸附機(jī)制主要為絡(luò)合反應(yīng),即氧化石墨烯的表面官能團(tuán)與水中的金屬離子反應(yīng)形成復(fù)雜的絡(luò)合物,具體過程如圖8.7所示,由于形成的絡(luò)合物不溶于水,可通過沉淀等作用分離去除水中的金屬離子。應(yīng)該怎么做氧化石墨怎么用