氧化石墨烯表面的-OH和-COOH等官能团含有孤对电子,可作为配位体与具有空的价电子轨道的金属离子发生络合反应,生成不溶于水的络合物,从而有效去除溶液中的金属离子。Madadrang等45制得乙二胺四乙酸/氧化石墨烯复合材料(EDTA-GO),通过研究发现其对金属离子的吸附机制主要为络合反应,即氧化石墨烯的表面官能团与水中的金属离子反应形成复杂的络合物,具体过程如图8.7所示,由于形成的络合物不溶于水,可通过沉淀等作用分离去除水中的金属离子。石墨烯以优异的声、光、热、电、力等性质成为各新型材料领域追求的目标。开发氧化石墨研发
比较成熟的非线性材料有半导体可饱和吸收镜和碳纳米管可饱和吸收体。但是制作半导体可饱和吸收镜需要相对复杂和昂贵的超净制造系统,这类器件的典型恢复时间约为几个纳秒,且半导体可饱和吸收镜的光损伤阀值很低,常用的半导体饱和吸收镜吸收带宽较窄。碳纳米管是一种直接带隙材料,带隙大小由碳纳米管直径和属性决定。不同直径碳纳米管的混合可实现宽的非线性吸收带,覆盖常用的1.0~1.6um激光増益发射波段。但是由于碳纳米管的管状形态会产生很大的散射损耗,提高了锁模阀值,限制了激光输出功率和效率,所以,研究人员一直在寻找一种具有高光损伤闽值、超快恢复时间、宽带宽和价格便宜等优点的饱和吸收材料。关于氧化石墨滤饼氧化石墨是由牛津大学的化学家本杰明·C·布罗迪在1859年用氯酸钾和浓硝酸混合溶液处理石墨的方法制得。
由于较低的毒性和良好的生物相容性,石墨烯材料在细胞成像方面**了一股研究热潮。石墨烯及其衍生物本身具有特殊的平面结构和光学性质,或者经过荧光染料分子标记之后,可用于体外细胞与***光学成像[63-66],使其在**显像和***方面具有很大的应用前景。Dai课题组[67]***利用纳米尺寸的聚乙二醇功能化氧化石墨烯(GO-PEG)的近红外发光性质用于细胞成像。他们将抗体利妥昔单抗(anti-CD20)与纳米GO-PEG共价结合形成纳米GO-PEG-anti-CD20,然后将纳米GO-PEG和纳米GO-PEG-anti-CD20与B细胞或T细胞在培养液中4℃培养1h,培养液中纳米GO-PEG的浓度大约为0.7mg/ml,结果发现B细胞淋巴瘤具有强荧光,而T淋巴母细胞的荧光强度则很弱。另外,通过对GO进行80℃热处理17天后,再利用200W的超声对GO溶液处理2h,得到的GO在紫外光(266–340nm)的照射下显示出蓝色荧光。
随着材料领域的扩张,人们对于材料的功能性需求更为严苛,迫切需要在交通运输、建筑材料、能量存储与转化等领域应用性质更加优良的材料出现,石墨烯以优异的声、光、热、电、力等性质成为各新型材料领域追求的目标,作为前驱体的GO以其灵活的物理化学性质、可规模化制备的特点更成为应用基础研究的热电。虽然GO具有诸多特性,但是由于范德华作用以及π-π作用等强相互作用力,使GO之间很容易在不同体系中发生团聚,其在纳米尺度上表现的优异性能随着GO片层的聚集***的降低直至消失,极大地阻碍了GO的进一步应用。调控反应过程中氧化条件,减少面内大面积反应,减少缺陷,提升还原效率。
氧化石墨烯表面含有-OH和-COOH等丰富的官能团,在水中可发生去质子化等反应带有负电荷,由于静电作用将金属阳离子吸附至表面;相反的,如果水中pH等环境因素发生变化,氧化石墨烯表面也可携带正电荷,则与金属离子产生静电斥力,二者之间的吸附作用**减弱。而静电作用的强弱与氧化石墨烯表面官能团产生的负电荷相关,其受环境pH值的影响较明显。Wang44等人的研究证明,在pH>pHpzc时(pHpzc=3.8),GO表面的官能团可发生去质子化反应而带负电,可有效吸附铀离子U(VI),其吸附量可达到1330mg/g。虽然GO具有诸多特性,但是由于范德华作用力,使GO之间很容易在不同体系中发生团聚。鹤岗绿色氧化石墨
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。开发氧化石墨研发
氧化石墨烯因独特的结构和性质受到了人们的***关注,其生物相容性的研究已经积累了一定的研究基础,但氧化石墨烯在实际应用中仍然面临很多困难和挑战。首先,氧化石墨烯制备方法的多样性和生物系统的复杂性,会***影响其在体内外的生物相容性,导致研究结果的不一致,因此氧化石墨烯的生物相容性问题不能简单归纳得出结论,需要综合多方面的因素进行深入研究。其次,氧化石墨烯的***活性又取决于时间和本身的浓度,其***机理需要进一步的研究。***,氧化石墨烯对机体的长期毒性以及氧化石墨烯进入细胞的机制、与细胞之间相互作用的机理、细胞/体内代谢途径等尚不清晰。这些问题关乎氧化石墨烯在生物医学领域应用中的安全问题和环境风险评价,需要研究者们不断地研究和探索。开发氧化石墨研发
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