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氧化石墨

來源: 發(fā)布時間:2025-07-19

氧化石墨烯因獨特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)受到了人們的***關(guān)注,其生物相容性的研究已經(jīng)積累了一定的研究基礎(chǔ),但氧化石墨烯在實際應(yīng)用中仍然面臨很多困難和挑戰(zhàn)。首先,氧化石墨烯制備方法的多樣性和生物系統(tǒng)的復(fù)雜性,會***影響其在體內(nèi)外的生物相容性,導(dǎo)致研究結(jié)果的不一致,因此氧化石墨烯的生物相容性問題不能簡單歸納得出結(jié)論,需要綜合多方面的因素進行深入研究。其次,氧化石墨烯的***活性又取決于時間和本身的濃度,其***機理需要進一步的研究。***,氧化石墨烯對機體的長期毒性以及氧化石墨烯進入細胞的機制、與細胞之間相互作用的機理、細胞/體內(nèi)代謝途徑等尚不清晰。這些問題關(guān)乎氧化石墨烯在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用中的安全問題和環(huán)境風(fēng)險評價,需要研究者們不斷地研究和探索。GO表面的各種官能團使其可與生物分子直接相互作用,易于化學(xué)修飾。氧化石墨

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太赫茲技術(shù)可用于醫(yī)學(xué)診斷與成像、反恐安全檢查、通信雷達、射電天文等領(lǐng)域,將對技術(shù)創(chuàng)新、國民經(jīng)濟發(fā)展以及**等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠的影響。作為極具發(fā)展?jié)摿Φ男录夹g(shù),2004年,美國**將THz科技評為“改變未來世界的**技術(shù)”之一,而日本于2005年1月8日更是將THz技術(shù)列為“國家支柱**重點戰(zhàn)略目標(biāo)”**,舉全國之力進行研發(fā)。傳統(tǒng)的寬帶THz波可以通過光整流、光電導(dǎo)天線、激光氣體等離子體等方法產(chǎn)生,窄帶THz波可以通過太赫茲激光器、光學(xué)混頻、加速電子、光參量轉(zhuǎn)換等方法產(chǎn)生。雞西合成氧化石墨石墨烯在可見光范圍內(nèi)的光吸收系數(shù)近乎常數(shù)。

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氧化石墨烯(GO)與石墨烯的另一個區(qū)別是在吸收紫外/可見光后會發(fā)出熒光。通常可以在可見光波段觀測到兩個峰值,一個在藍光段(400-500nm),另一個在紅光段(600-700nm)。關(guān)于氧化石墨烯發(fā)射熒光的機理,學(xué)界仍有爭論。此外,氧化石墨烯的熒光發(fā)射會隨著還原的進行逐漸變化,在輕度化學(xué)還原過程中觀察到GO光致發(fā)光光譜發(fā)生紅移,這一發(fā)現(xiàn)與其他人觀察到的發(fā)生藍移的現(xiàn)象相矛盾。這從另一個方面說明了氧化石墨烯結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和性質(zhì)的多樣性。

RGO制備簡單、自身具有受還原程度調(diào)控的帶隙,可以實現(xiàn)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(yīng)率可以提高若干倍以上。因此,在CVD石墨烯方案的基礎(chǔ)上,研究者開始嘗試使用還原氧化石墨烯制備類似結(jié)構(gòu)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(yīng)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(zhì)結(jié)的室溫超寬譜光探測器。該探測器在室溫下,***實現(xiàn)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(yīng)率可達9mA/W。氧化石墨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于合成它的方法。

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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)域時能夠與含氧官能團形成氫鍵,從而增加了水流動阻力,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,如光滑無摩擦的表面,超薄的厚度和超高的機械強度,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)用到水處理的各個領(lǐng)域,引起越來越多的企業(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用意義。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。呼和浩特制備氧化石墨

氧化石墨可以用于提高環(huán)氧樹脂、聚乙烯、聚酰胺等聚合物的導(dǎo)熱性能。氧化石墨

氧化石墨烯(GO)在很寬的光譜范圍內(nèi)具有光致發(fā)光性質(zhì),同時也是高效的熒光淬滅劑。氧化石墨烯(GO)具有特殊的光學(xué)性質(zhì)和多樣化的可修飾性,為石墨烯在光學(xué)、光電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一個功能可調(diào)控的強大平臺[6],其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用日趨***。氧化石墨烯(GO)和還原氧化石墨烯(RGO)應(yīng)用于光電傳感,主要是作為電子給體或者電子受體材料。作為電子給體材料時,利用的是其在光的吸收、轉(zhuǎn)換、發(fā)射等光學(xué)方面的特殊性質(zhì),作為電子受體材料時,利用的是其優(yōu)異的載流子遷移率等電學(xué)性質(zhì)。本書前面的內(nèi)容中對氧化石墨烯(GO)、還原氧化石墨烯(RGO)的電學(xué)性質(zhì)已經(jīng)有了比較詳細的論述,本章在介紹其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用之前,首先對相關(guān)的光學(xué)性質(zhì)部分進行介紹。氧化石墨