氧化石墨烯表面的-OH和-COOH等官能團含有孤對電子,可作為配位體與具有空的價電子軌道的金屬離子發(fā)生絡合反應,生成不溶于水的絡合物,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/氧化石墨烯復合材料(EDTA-GO),通過研究發(fā)現其對金屬離子的吸附機制主要為絡合反應,即氧化石墨烯的表面官能團與水中的金屬離子反應形成復雜的絡合物,具體過程如圖8.7所示,由于形成的絡合物不溶于水,可通過沉淀等作用分離去除水中的金屬離子。石墨、碳纖維、碳納米管和GO可以作為熒光受體。常規(guī)氧化石墨類型
光學材料的某些非線性性質是實現高性能集成光子器件的關鍵。光子芯片的許多重要功能,如全光開關,信號再生,超快通信都離不開它。找尋一種具有超高三階非線性,并且易于加工各種功能性微納結構的材料是眾多的光學科研工作者的夢想,也是成功研制超高性能全光芯片的必由之路。超快泵浦探針光譜表明,重度功能化的具有較大SP3區(qū)域的GO材料在高激發(fā)強度下可以出現飽和吸收、雙光子吸收和多光子吸收[6][50][51][52],這種效應歸因于在SP3結構域的光子中存在較大的帶隙。相反,在具有較小帶隙的SP2域中的*出現單光子吸收。石墨烯在飛秒脈沖激發(fā)下具有飽和吸收[52],而氧化石墨烯在低能量下為飽和吸收,高能量下則具有反飽和吸收[51]。因此,通過控制GO氧化/還原的程度,實現SP2域到SP3域的比例調控,可以調整GO的非線性光學性質,這對于高次諧波的產生與應用是非常重要的。寧波附近哪里有氧化石墨氧化石墨烯(GO)的厚度只有幾納米,具有兩親性。
所采用的石墨原料片徑大小、純度高低等以及合成GO的方法不同,因此導致所合成出來的GO片的大小、片層厚度、氧化程度(含氧量)、表面電荷和表面所帶官能團等不同。GO的生物毒性除了有濃度依賴性,還會因GO原料的不同而呈現出毒性數據的多樣性,甚至結論相互矛盾[2-9]。此外,GO可能與毒性測試中的試劑相互作用,從而影響細胞活性試驗數據的有效性,使其產生假陽性結果。如:Macosko與其合作者[10]的研究發(fā)現,在細胞活性試驗中利用四甲基偶氮唑鹽(MTT)試劑與GO作用,GO的存在可以減少藍色產物的形成。因為在活細胞中,當MTT減少時就說明有同一種顏色產物的生成。因此,基于MTT法試驗未能體現出GO的細胞毒性。但是他們利用另一種水溶性的四唑基試劑——WST-8(臺酚藍除外),就能對活細胞和死細胞的數量進行精確的評估。
石墨烯可與多種傳統(tǒng)半導體材料形成異質結,如硅[64][65][66],鍺[67],氧化鋅[68],硫化鎘[69]、二硫化鉬[70]等。其中,石墨烯/硅異質結器件是目前研究**為***、光電轉換效率比較高(AM1.5)的一類光電器件?;诠?石墨烯異質結光電探測器(SGPD),獲得了極高的光伏響應[71]。相比于光電流響應,它不會因產生焦耳熱而產生損耗?;诨瘜W氣象沉積法(CVD)生長的石墨烯光電探測器有很多其獨特的優(yōu)點。首先有極高的光伏響應,其次有極小的等效噪聲功率可以探測極微弱的信號,常見的硅-石墨烯異質結光電探測器結構如圖9.8所示。當超過某上限后氧化石墨烯量子點的性質相當接近氧化石墨烯。
RGO制備簡單、自身具有受還原程度調控的帶隙,可以實現超寬譜(從可見至太赫茲波段)探測。氧化石墨烯的還原程度對探測性能有***影響,隨著氧化石墨烯還原程度的提高,探測器的響應率可以提高若干倍以上。因此,在CVD石墨烯方案的基礎上,研究者開始嘗試使用還原氧化石墨烯制備類似結構的光電探測器。對于RGO-Si器件,帶間光子躍遷以及界面處的表面電荷積累,是影響光響應的重要因素[72]。2014年,Cao等[73]將氧化石墨烯分散液滴涂在硅線陣列上,而后通過熱處理對氧化石墨烯進行熱還原,制得了硅納米線陣列(SiNW)-RGO異質結的室溫超寬譜光探測器。該探測器在室溫下,***實現了從可見光(532nm)到太赫茲波(2.52THz,118.8mm)的超寬譜光探測。在所有波段中,探測器對10.6mm的長波紅外具有比較高的光響應率可達9mA/W。將氧化石墨暴露在強脈沖光線下,例如氙氣燈也能得到石墨烯。多層氧化石墨膜
氧化石墨能夠應用在交通運輸、建筑材料、能量存儲與轉化等領域。常規(guī)氧化石墨類型
當前社會的快速發(fā)展造成了嚴重的重金屬離子污染,重金屬離子毒性大、分布廣、難降解,一旦進入生態(tài)環(huán)境,嚴重威脅人類的生命健康。目前,含重金屬離子廢水的處理方法主要有化學沉淀法、膜分離法、離子交換法、吸附法等等。而使用納米材料吸附重金屬離子成為當前科研人員的研究熱點。相對活性炭、碳納米管等碳基吸附材料,氧化石墨烯的比表面積更大,表面官能團(如羧基、環(huán)氧基、羥基等)更為豐富,具有很好的親水性,可以與金屬離子作用富集分離水相中的金屬離子;同時,氧化石墨烯片層可交聯極性小分子或聚合物制備出氧化石墨烯納米復合材料,吸附特性更加優(yōu)異。常規(guī)氧化石墨類型