綠色氧化石墨復合材料
利用化學(xué)交聯(lián)和物理手段調控氧化石墨烯基膜片上的褶皺和片層間的距離是制備石墨烯基納濾膜的主要手段。由于氧化石墨烯片層間隙距離小，Jin等24利用真空過(guò)濾法在石墨烯片層間加入單壁碳納米管（SWCNT），氧化石墨烯片層間的距離明顯增加，水通量可達到6600-7200L/（m2.h.MPa），大約是傳統納濾膜水通量的100倍，對于染料的截留率達到97.4%-98.7%。Joshi等25研究了真空抽濾GO分散液制備微米級厚度層狀GO薄膜的滲透作用。通過(guò)一系列實(shí)驗表明，GO膜在干燥狀態(tài)下是真空壓實(shí)的，但作為分子篩浸入水中后，能夠阻擋所有水合半徑大于0.45 nm的離子，半徑小于0.45 nm的離子滲透速率比自由擴散高出數千倍，且這種行為是由納米毛細管網(wǎng)絡(luò )引起的。異常快速滲透歸因于毛細管樣高壓作用于石墨烯毛細管內部的離子。GO薄膜的這一特性在膜分離領(lǐng)域具有非常重要的應用價(jià)值。氧化石墨片層的厚度約為1.1 ± 0.2 nm。綠色氧化石墨復合材料
氧化石墨烯（GO）是一種兩親性材料，在生理條件中一般帶有負電荷，通過(guò)對GO的修飾可以改變電荷的大小，甚至使其帶上正電荷，如利用聚合物或樹(shù)枝狀大分子等聚陽(yáng)離子試劑。在細胞中，GO可能會(huì )與疏水性的、帶正電荷或帶負電荷的物質(zhì)進(jìn)行相互作用，如細胞膜、蛋白質(zhì)和核酸等，因此會(huì )誘導GO產(chǎn)生毒性。因此在本節中，我們主要探討GO在細胞（即體外）和體內試驗中產(chǎn)生已知的毒性效應，以及產(chǎn)生毒性的可能原因。石墨烯材料的結構特點(diǎn)主要由三個(gè)參數決定：(a)層數、(b)橫向尺寸和(c)化學(xué)組成即碳氧比例）。改性氧化石墨粉體GO的生物毒性除了有濃度依賴(lài)性，還會(huì )因GO原料的不同而呈現出毒性數據的多樣性。
GO的載藥作用也可促進(jìn)間充質(zhì)干細胞的成骨分化。如用攜帶正電荷NH3+的GO（GO-NH3+）和攜帶負電荷COOH-的GO（GOCOOH-）交替層疊使其**外層為GO-COOH-，以這種GO作為載體，攜帶骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）和P物質(zhì)（SP）附著(zhù)到鈦（Ti）種植體上，結果以Ti為基底，表面覆蓋GO-COOH-，攜帶BMP-2和SP（Ti/GO-/SP/BMP-2）種植體周?chē)男鹿巧闪恳黠@多于Ti/SP/BMP-2、Ti/GO-/BMP-2、Ti/GO-/SP。這證明GO可以同時(shí)攜帶BMP-2和SP到達局部并緩慢釋放，增加局部BMP-2和SP的有效劑量且發(fā)揮生物活性作用[89,90]。GO的這種雙重攜帶傳遞作用在口腔種植及骨愈合方面起著(zhù)重要的作用。而體內羥磷灰石（hydroxyapatite，HA）是一種常用于骨組織修復的磷酸鈣陶瓷類(lèi)材料。在HA中加入GO，可以增強其在鈦板表面的附著(zhù)強度；以HA為基底，表面覆蓋GO的復合物（GO/HA）表現出比純HA更高的抗腐蝕性能，細胞活性也更強。
光學(xué)材料的某些非線(xiàn)性性質(zhì)是實(shí)現高性能集成光子器件的關(guān)鍵。光子芯片的許多重要功能，如全光開(kāi)關(guān)，信號再生，超快通信都離不開(kāi)它。找尋一種具有超高三階非線(xiàn)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(xué)科研工作者的夢(mèng)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(guò)控制GO氧化/還原的程度，實(shí)現SP2域到SP3域的比例調控，可以調整GO的非線(xiàn)性光學(xué)性質(zhì)，這對于高次諧波的產(chǎn)生與應用是非常重要的。GO具有獨特的電子結構性能，可以通過(guò)熒光能量共振轉移和非輻射偶極-偶極相互作用能有效猝滅熒光體。
多層氧化石墨烯（GO）膜在不同pH水平下去除水中有機物質(zhì)的系統性能評價(jià)和機理研究。該研究采用逐層組裝法制備了PAH/GO雙層膜，對典型單價(jià)離子（Na+，Cl-）和多價(jià)離子（SO42-，Mg2+）以及有機染料（亞甲藍MB，羅丹明R-WT）和藥物和個(gè)人護理品（三氯生TCS，三氯二苯脲TCC）在反滲透膜系統中通過(guò)GO膜的行為進(jìn)行研究。結果發(fā)現，在pH=7時(shí)，無(wú)論其電荷、尺寸或疏水性質(zhì)如何，GO膜能夠高效去除多價(jià)陽(yáng)離子/陰離子和有機物，但對于單價(jià)離子的去除率較低。傳統的納濾膜通常帶負電，且只能去除帶有負電荷的多價(jià)離子和有機物。隨著(zhù)pH的變化，GO膜的關(guān)鍵性質(zhì)（例如電荷，層間距）發(fā)生變化，導致不同的pH依賴(lài)性界面現象和分離機制，一些有機物（例如三氯二苯脲）的分子形狀由于這種有機物與GO膜的碳表面的遷移性和π-π相互作用而極大地影響了它們的去除。在用氧化還原法將石墨剝離為石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中，得到的石墨烯微片富含多種含氧官能團。杭州開(kāi)發(fā)氧化石墨
氧化石墨烯（GO）的厚度只有幾納米，具有兩親性。綠色氧化石墨復合材料
在光通信領(lǐng)域，徐等人開(kāi)發(fā)了飛秒氧化石墨烯鎖模摻鉺光纖激光器，與基于石墨烯的可飽和吸收體相比，具有性能有所提升，并且具有易于制造的優(yōu)點(diǎn)[95]，這是GO/RGO在與光纖結合應用**早的報道之一。在傳感領(lǐng)域，Sridevi等提出了一種基于腐蝕布拉格光柵光纖（FBG）外加GO涂層的高靈敏、高精度生化傳感器，該方法在檢測刀豆球蛋白A中進(jìn)行了試驗[96]。為了探索光纖技術(shù)和GO特性結合的優(yōu)點(diǎn)，文獻[97]介紹了不同的GO涂層在光纖樣品上應用的特點(diǎn)，還分析了在傾斜布拉格光柵光纖FBG（TFBG）表面增加GO涂層對折射率（RI）變化的影響，論證了這種構型對新傳感器的發(fā)展的適用性。圖9.14給出了歸一化的折射率變化數據，顯示了這種構型在多種傳感領(lǐng)域應用的可能。綠色氧化石墨復合材料
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