氧化石墨烯的應(yīng)用

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1、氧化石墨烯的應(yīng)用氧化石墨烯是一種性能優(yōu)異的新型碳材料，具有較高的比表面積和表面豐富的官能團(tuán)。氧化石墨烯復(fù)合材料包括聚合物類復(fù)合材料以及無(wú)機(jī)物類復(fù)合材料更是具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，因此氧化石墨烯的表面改性成為另一個(gè)研究重點(diǎn)分析檢測(cè)領(lǐng)域改性聚合物材料生物醫(yī)藥方面光電相關(guān)1.分析檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所發(fā)現(xiàn)將氧化石墨烯應(yīng)用于PCR技術(shù)中，可顯著提高PCR的特異性、靈敏度和擴(kuò)增產(chǎn)量，并可消除擴(kuò)增中形成的引物二聚體，且優(yōu)化區(qū)間廣，可廣泛適用于各種濃度和復(fù)雜程度的DNA模板。與其他已應(yīng)用于PCR技術(shù)中的碳納米材料相比，氧化石墨烯對(duì)PCR的優(yōu)化具有更加優(yōu)異的綜合效

2、果。除了蛋白質(zhì)、核酸、葡萄糖等生物分子的檢測(cè),基于石墨稀的傳感器亦可被用作燃料分子的催化分解以及TNT、Pb2+、Cd2+等有害化學(xué)物質(zhì)的檢測(cè)，為減少環(huán)境問(wèn)題出一份力。以上是接于石墨稀電化學(xué)方面的性質(zhì)的傳感器應(yīng)用,而另一方面,石墨稀的結(jié)構(gòu)使其對(duì)突光有很強(qiáng)的粹滅作用,甚于此,其與量子點(diǎn)或染料的復(fù)合可被用于DNA、凝血酶等的檢測(cè)。2.改性聚合物材料除了電學(xué)性能優(yōu)異外,石墨烯的拉伸模量(1.01TPa)和極限強(qiáng)度(116GPa)與單壁碳納米管(SWCNT)相當(dāng),其質(zhì)量輕,導(dǎo)熱性好(~3000W/(m●K))且比表面積大(2600m2/g)。與昂貴的富勒烯和碳納米管相比,

3、氧化石墨烯價(jià)格低廉,原料易得,有望成為聚合物納米復(fù)合材料的優(yōu)質(zhì)填料。近年來(lái),Ruoff等用化學(xué)方法相繼研制出石墨烯/聚合物導(dǎo)電納米復(fù)合材料和無(wú)支撐的氧化石墨烯紙,掀起了氧化石墨烯應(yīng)用研究的熱潮。目前氧化石墨烯/聚合物復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了能源行業(yè)的燃料電池用儲(chǔ)氫材料,合成化學(xué)工業(yè)的微孔催化劑載體,導(dǎo)電塑料,導(dǎo)電涂料以及建筑行業(yè)的防火阻燃材料等方面。3.生物醫(yī)藥方面的應(yīng)用石墨烯高的比表面積和大范圍的共輒結(jié)構(gòu)使其在載藥方面有一定的潛在應(yīng)用價(jià)值。Dai等使用接枝了六臂PEG的納米級(jí)氧化石墨烯(平均尺寸〈50nm)負(fù)載了非水溶性的抗癌藥物SN38,其在PBS中有很好的分散

4、穩(wěn)定性,體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)顯示載體GO-PEG即使在濃度高達(dá)100mg/L時(shí)也無(wú)明顯的細(xì)胞毒性,而載藥體系則對(duì)癌細(xì)胞有明顯的殺傷作用,顯示其用作抗癌藥物載體的潛力4.光電相關(guān)應(yīng)用石墨稀高的比表面積、優(yōu)異的導(dǎo)電性、光透過(guò)性等突出的性質(zhì),使人們相信,其在電學(xué)相關(guān)領(lǐng)域可以發(fā)揮很好的應(yīng)用價(jià)值。基于石墨稀的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)尺寸較大的石墨稀(~10^1110由于其零能隙的特點(diǎn),其在300K的開(kāi)關(guān)比僅30上下,并不適用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管為解決這一問(wèn)題,后續(xù)發(fā)展了若干制備尺寸較窄、邊緣平整的石墨烯納米帶(Graphenenanoribbons,GNRs)的方法來(lái)得到有能隙的石墨稀產(chǎn)物

5、,以提高其幵關(guān)比。石墨稀在光伏器件中的應(yīng)用由于石墨烯本身所具有的優(yōu)異的導(dǎo)電性、光透過(guò)性以及高的比表面積,有關(guān)石墨烯在光伏器件方而的應(yīng)用也有很多,主要有透明電極、電子受體、光吸收劑等，其中透明電極是研究較多的一塊。石墨稀在鋰離子電池中的應(yīng)用使用共沉淀法制備了石墨烯/憐酸鐵鋰復(fù)合材料,其在0.2C的放電比容量達(dá)160mA.h/g,接近磷酸鐵裡的理論最高容量(170mA.h/g),同吋石墨稀的引入可以改善磷酸酸鐵鋰本身導(dǎo)電性不佳以及負(fù)極材料在高放電電流時(shí)的比容量和電化學(xué)穩(wěn)定性5.光催化中的應(yīng)用利用氧化石墨烯制備光催化劑進(jìn)行光催化分解水制氫。利用其優(yōu)越的吸附性能與納米Ti

6、O2等制備出性能優(yōu)異的復(fù)合材料從而應(yīng)用于光催化降解各種污染物GO光催化的機(jī)理歡迎提問(wèn)謝謝觀賞