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氧化石墨烯/还原氧化石墨烯在光电传感领域的应用,其基本依据是本章前面部分所涉及到的各种光学性质。氧化石墨烯因含氧官能团的存在具备了丰富的光学特性,在还原为还原氧化石墨烯的过程中,不同的还原程度又具备了不同的性质,从结构方面而言,是其SP2碳域与SP3碳域相互分割、相互影响、相互转化带来了如此丰富的特性。也正是这些官能团的存在,使得氧化石墨烯可以方便的采用各种基于溶液的方法适应多种场合的需要,克服了CVD和机械剥离石墨烯在转移和大面积应用时存在的缺点,也正是这些官能团的存在,使其便于实现功能化修饰,为其在不同场景的应用提供了一个广阔的平台。通过调控氧化石墨烯的结构,降低氧化程度,降低难分解的芳香族官能团。制造氧化石墨什么价格

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GO在生理学环境下容易发生聚**影响其负载药物的能力,因此需要对GO进行功能化修饰来解决其容易团聚的问题。目前功能化修饰主要有以下几种:(1)共价键修饰,由于GO表面丰富的含氧官能团(羟基、羧基、环氧基),可与多种亲水性大分子通过酯键、酰胺键等共价键连接完成功能化,改善其稳定性、生物相容性等。常见的大分子有聚乙二醇(PEG)、聚赖氨酸、聚丙烯(PAA)和聚醚酰亚胺(PEI)等;(2)非共价键修饰[22-24],GO片层内碳原子共同形成一个大的π键,能够通过非共价π-π作用与芳香类化合物相互结合,不同种类的生物分子也可以通过氢键作用、范德华力和疏水作用等非共价作用力与GO结构中的SP2杂化部分结合完成功能化修饰。哪些氧化石墨吸附氧化石墨可以通过用强氧化剂来处理石墨来制备。

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氧化石墨烯(GO)与石墨烯的另一个区别是在吸收紫外/可见光后会发出荧光。通常可以在可见光波段观测到两个峰值,一个在蓝光段(400-500nm),另一个在红光段(600-700nm)。关于氧化石墨烯发射荧光的机理,学界仍有争论。此外,氧化石墨烯的荧光发射会随着还原的进行逐渐变化,在轻度化学还原过程中观察到GO光致发光光谱发生红移,这一发现与其他人观察到的发生蓝移的现象相矛盾。这从另一个方面说明了氧化石墨烯结构的复杂性和性质的多样性。

氧化石墨烯同时具有荧光发射和荧光淬灭特性,广义而言,其自身已经可以作为一种传感材料,在生物、医学领域的应用充分说明了这一点。经过功能化的氧化石墨烯/还原氧化石墨烯在更加***的领域内得到了应用,特别在光探测、光学成像、新型光源、非线性器件等光电传感相关领域有着丰富的应用。光电探测器是石墨烯问世后**早应用的领域之一。2009年,Xia等利用机械剥离的石墨烯制备出了***个石墨烯光电探测器(MGPD)[2],如图9.6,以1-3层石墨烯作为有源层,Ti/Pd/Au作源漏电极,Si作为背栅极并在其上沉淀300nm厚的SiO2,在电极和石墨烯的接触面上因为功函数的不同,能带会发生弯曲并产生内建电场。氧化石墨烯(GO)的厚度只有几纳米,具有两亲性。

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配体交换作用即:氧化石墨烯上原有的配位体被溶液中的金属离子所取代,并以配位键的形式生成不溶于水的配合物,**终通过简单的过滤即可从溶液中去除。Tang等47对Fe与GO(质量比为1:7.5)复合及Fe与Mn(摩尔比为3∶1)复合的氧化石墨烯/铁-锰复合材料(GO/Fe-Mn)进行了吸附研究,通过一系列的实验表明,氧化石墨烯对Hg2+的吸附机理主要是配体交换作用,其比较大吸附量达到32.9mg/g。Hg2+可在水环境中形成Hg(OH)2,与铁锰氧化物中的活性点位(如-OH)发生配体交换作用,从而将Hg(OH)2固定在氧化石墨烯/铁-锰复合材料上,达到去除水环境中Hg2+的目的。氧化石墨烯经一定功能化处理后可发挥更大的性能优势,例如大比表面积、高敏感度和高选择性等,这些特性对于氧化石墨烯作为吸附剂吸附水环境中的金属离子有着重要的作用。GO制备简单、自身具有受还原程度调控的带隙,可以实现超宽谱(从可见至太赫兹波段)探测。多层氧化石墨生产厂家

GO的生物毒性除了有浓度依赖性,还会因GO原料的不同而呈现出毒性数据的多样性。制造氧化石墨什么价格

在光通信领域,徐等人开发了飞秒氧化石墨烯锁模掺铒光纤激光器,与基于石墨烯的可饱和吸收体相比,具有性能有所提升,并且具有易于制造的优点[95],这是GO/RGO在与光纤结合应用**早的报道之一。在传感领域,Sridevi等提出了一种基于腐蚀布拉格光栅光纤(FBG)外加GO涂层的高灵敏、高精度生化传感器,该方法在检测刀豆球蛋白A中进行了试验[96]。为了探索光纤技术和GO特性结合的优点,文献[97]介绍了不同的GO涂层在光纤样品上应用的特点,还分析了在倾斜布拉格光栅光纤FBG(TFBG)表面增加GO涂层对折射率(RI)变化的影响,论证了这种构型对新传感器的发展的适用性。图9.14给出了归一化的折射率变化数据,显示了这种构型在多种传感领域应用的可能。制造氧化石墨什么价格

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