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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(lái)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)。氧化石墨烯(GO)是印刷電子、催化、儲(chǔ)能、分離膜、生物醫(yī)學(xué)和復(fù)合材料的理想材料。附近哪里有氧化石墨生產(chǎn)
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。基于分子動(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。綠色氧化石墨納米材料氧化石墨烯可以有效去除溶液中的金屬離子。
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1330 mg/g。
工業(yè)化和城市化導(dǎo)致天然地表水體中的有毒化學(xué)品排放,其中包括酚類、油污、***、農(nóng)藥和腐植酸等有機(jī)物,這些污染物在制藥,石化,染料,農(nóng)藥等行業(yè)的廢水中***檢測(cè)到。許多研究集中在從水溶液中有效去除這些有毒污染物,如光催化,吸附和電解54-57。在這些方法中,由于吸附技術(shù)低成本,高效率和易于操作,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他技術(shù)。與傳統(tǒng)的膜材料不同,GO作為碳質(zhì)材料與有機(jī)分子的相互作用機(jī)理差異很大。新的界面作用可在GO膜內(nèi)引入獨(dú)特的傳輸機(jī)制,導(dǎo)致更有效地從水中去除有機(jī)污染物。石墨烯和GO對(duì)有機(jī)物的吸附機(jī)理的研究表明,疏水作用、π-π鍵交互作用、氫鍵、共價(jià)鍵和靜電相互作用會(huì)影響石墨烯和GO對(duì)有機(jī)物的吸附能力。氧化石墨正式名稱為石墨氧化物或被稱為石墨酸,是一種由物質(zhì)量之比不定的碳、氫、氧元素構(gòu)成的化合物。
在氧化石墨烯的納米孔道中,分布著氧化區(qū)域和納米sp2雜化碳區(qū)域,水分子在通過氧化區(qū)域時(shí)能夠與含氧官能團(tuán)形成氫鍵,從而增加了水流動(dòng)阻力,而在雜化碳區(qū)域水流阻力很小。芳香碳網(wǎng)中形成的大多數(shù)通路被含氧官能團(tuán)有效阻擋,從而分離海水中Na+和Cl-等小分子物質(zhì)12, 13。相比于其他納米材料,GO為快速水輸送提供了較多優(yōu)越性能,如光滑無(wú)摩擦的表面,超薄的厚度和超高的機(jī)械強(qiáng)度,所有這些特性都提高了水的滲透性。前超濾膜、納濾膜、反滲透膜等膜技術(shù),已經(jīng)成功地應(yīng)用到水處理的各個(gè)領(lǐng)域,引起越來(lái)越多的企業(yè)家和科學(xué)家的關(guān)注8-11。GO薄膜在海水淡化領(lǐng)域的應(yīng)用主要是去除海水中的鹽離子,探究GO薄膜的離子傳質(zhì)行為具有更為重要的實(shí)用意義。掃描隧道顯微鏡照片表明,在氧化石墨中氧原子排列為矩形。北京氧化石墨
石墨原料片徑大小、純度高低等以及合成方法不同,因此導(dǎo)致所合成出來(lái)的GO片的大小有差異。附近哪里有氧化石墨生產(chǎn)
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)換附近哪里有氧化石墨生產(chǎn)
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