开发氧化石墨常见问题

时间:2024年12月21日 来源:

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。氧化石墨能够应用在交通运输、建筑材料、能量存储与转化等领域。开发氧化石墨常见问题

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多层氧化石墨烯(GO)膜在不同pH水平下去除水中有机物质的系统性能评价和机理研究。该研究采用逐层组装法制备了PAH/GO双层膜,对典型单价离子(Na+,Cl-)和多价离子(SO42-,Mg2+)以及有机染料(亚甲蓝MB,罗丹明R-WT)和药物和个人护理品(三氯生TCS,三氯二苯脲TCC)在反渗透膜系统中通过GO膜的行为进行研究。结果发现,在pH=7时,无论其电荷、尺寸或疏水性质如何,GO膜能够高效去除多价阳离子/阴离子和有机物,但对于单价离子的去除率较低。传统的纳滤膜通常带负电,且只能去除带有负电荷的多价离子和有机物。随着pH的变化,GO膜的关键性质(例如电荷,层间距)发生***变化,导致不同的pH依赖性界面现象和分离机制,一些有机物(例如三氯二苯脲)的分子形状由于这种有机物与GO膜的碳表面的迁移性和π-π相互作用而极大地影响了它们的去除。制造氧化石墨复合材料GO成为制作传感器极好的基本材料。

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使得*在单层中排列的水蒸气可以渗透通过纳米通道。通过在GO纳米片之间夹入适当尺寸的间隔物来调节GO间距,可以制造广谱的GO膜,每个膜能够精确地分离特定尺寸范围内的目标离子和分子。水合作用力使得溶液中氧化石墨烯片层间隙的距离增大到1.3nm,真正有效、可自由通过的孔道尺寸为0.9nm,计算出水合半径小于0.45nm的物质可以通过氧化石墨烯膜片,而水合半径大于0.45nm的物质被截留,如图8.4所示。例如,脱盐要求GO的层间距小于0.7nm,以从水中筛分水合Na+(水合半径为0.36nm)。通过部分还原GO以减小水合官能团的尺寸或通过将堆叠的GO纳米片与小尺寸分子共价键合以克服水合力,可以获得这种小间距。与此相反,如果要扩大GO的层间距至1~2nm,可在GO纳米片之间插入刚性较大的化学基团或聚合物链(例如聚电解质),从而使GO膜成为水净化、废水回收、制药和燃料分离等应用的理想选择。如果使用更大尺寸的纳米颗粒或纳米纤维作为插层物,可以制备出间距超过2nm的GO膜,以用于生物医学应用(例如人工肾和透析),这些应用需要大面积预分离生物分子和小废物分子。

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。从微观方面,GO的聚集、分散、尺寸和官能团也对水泥基复合材料的力学性能有影响。

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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。与石墨烯量子点类似,氧化石墨烯量子点也具备一些特殊的性质。新型氧化石墨生产厂家

GO具有独特的电子结构性能,可以通过荧光能量共振转移和非辐射偶极-偶极相互作用能有效猝灭荧光体。开发氧化石墨常见问题

还原氧化石墨烯(RGO)在边缘处和面内缺陷处具有丰富的分子结合位点,使其成为一种很有希望的电化学传感器材料。结合原位还原技术,有很多研究使用诸如喷涂、旋涂等基于溶液的技术手段,利用氧化石墨烯(GO)在不同基底上制造出具备石墨烯相关性质的器件,以期在一些场合替代CVD制备的石墨烯。结构决定性质。氧化石墨烯(GO)的能级结构由sp3杂化和sp2杂化的相对比例决定[6],调节含氧基团相对含量可以实现氧化石墨烯(GO)从绝缘体到半导体再到半金属性质的转换开发氧化石墨常见问题

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