光(guang)(guang)(guang)電(dian)器件(jian)是在微電(dian)子技術(shu)基礎上發(fa)展起(qi)來的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)實現光(guang)(guang)(guang)與電(dian)之(zhi)(zhi)間相(xiang)互(hu)轉換的(de)(de)(de)(de)器件(jian)，其(qi)**是各(ge)種(zhong)(zhong)光(guang)(guang)(guang)電(dian)材料，即能(neng)(neng)(neng)夠實現光(guang)(guang)(guang)電(dian)信息的(de)(de)(de)(de)接收、傳輸、轉換、監測(ce)、存(cun)儲、調制、處(chu)理(li)和(he)顯(xian)示(shi)等(deng)功(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)材料。光(guang)(guang)(guang)電(dian)傳感(gan)器件(jian)指的(de)(de)(de)(de)是能(neng)(neng)(neng)夠對某種(zhong)(zhong)特征(zheng)(zheng)量進行感(gan)知或探(tan)測(ce)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)電(dian)器件(jian)，狹義上*指可將(jiang)特征(zheng)(zheng)光(guang)(guang)(guang)信號(hao)轉換為電(dian)信號(hao)進行探(tan)測(ce)的(de)(de)(de)(de)器件(jian)，廣義而言，任何可將(jiang)被測(ce)對象(xiang)的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)(zheng)轉換為相(xiang)應光(guang)(guang)(guang)信號(hao)的(de)(de)(de)(de)變化、并(bing)將(jiang)光(guang)(guang)(guang)信號(hao)轉換為電(dian)信號(hao)進行檢測(ce)、探(tan)測(ce)的(de)(de)(de)(de)器件(jian)都可稱之(zhi)(zhi)為光(guang)(guang)(guang)電(dian)傳感(gan)器。修復石(shi)墨(mo)烯片(pian)層上的(de)(de)(de)(de)缺陷，可以提高石(shi)墨(mo)烯微片(pian)的(de)(de)(de)(de)碳含量和(he)在導(dao)電(dian)、導(dao)熱等(deng)方面的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)(neng)。浙江開發(fa)氧(yang)化石(shi)墨(mo)

隨著(zhu)材(cai)料領(ling)域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴張，人們對于(yu)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能性需(xu)求(qiu)更(geng)(geng)為(wei)(wei)(wei)嚴(yan)苛(ke)，迫切需(xu)要在交通運(yun)輸、建(jian)筑材(cai)料、能量存儲與轉化等(deng)領(ling)域(yu)應(ying)用性質(zhi)更(geng)(geng)加(jia)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料出現，石(shi)墨烯以優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聲、光、熱(re)(re)、電、力等(deng)性質(zhi)成為(wei)(wei)(wei)各新型材(cai)料領(ling)域(yu)追求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目標，作為(wei)(wei)(wei)前驅體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)GO以其(qi)(qi)靈(ling)活的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理化學(xue)性質(zhi)、可規(gui)模化制備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點更(geng)(geng)成為(wei)(wei)(wei)應(ying)用基礎研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)電。雖然(ran)GO具有(you)諸多特(te)性，但(dan)是由于(yu)范德華作用以及(ji)π-π作用等(deng)強(qiang)相互作用力，使GO之間很(hen)容易在不同體系中發生團(tuan)聚，其(qi)(qi)在納米(mi)尺度上表現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)優(you)(you)異性能隨著(zhu)GO片層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚集的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降低(di)直(zhi)至消(xiao)失，極大地阻礙了(le)GO的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)一(yi)步應(ying)用。無(wu)污(wu)染氧(yang)化石(shi)墨粉(fen)體氧(yang)化石(shi)墨烯表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)-OH和-COOH等(deng)官能團(tuan)含有(you)孤對電子。

近年(nian)來(lai)研究(jiu)者(zhe)發現石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)由于(yu)它獨特的(de)(de)(de)(de)零(ling)帶隙結構，對所(suo)有(you)(you)波段(duan)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)都無選擇(ze)性的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)，且(qie)具(ju)有(you)(you)超快的(de)(de)(de)(de)恢復時間和(he)(he)(he)較高的(de)(de)(de)(de)損傷閾(yu)值。因此利(li)用(yong)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)獨特的(de)(de)(de)(de)非線性可(ke)(ke)(ke)飽(bao)(bao)和(he)(he)(he)吸(xi)(xi)收(shou)特性將(jiang)其制作成(cheng)可(ke)(ke)(ke)飽(bao)(bao)和(he)(he)(he)吸(xi)(xi)收(shou)體(ti)應(ying)用(yong)于(yu)調(diao)Q摻鉺光(guang)(guang)纖(xian)激光(guang)(guang)器(qi)(qi)、被(bei)動鎖(suo)模(mo)光(guang)(guang)纖(xian)激光(guang)(guang)器(qi)(qi)已經成(cheng)為(wei)超快脈(mo)沖激光(guang)(guang)器(qi)(qi)研究(jiu)領域的(de)(de)(de)(de)熱點。2009年(nian)，Bao等[82]人(ren)使用(yong)單層石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)作為(wei)鎖(suo)模(mo)光(guang)(guang)纖(xian)激光(guang)(guang)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)飽(bao)(bao)和(he)(he)(he)吸(xi)(xi)收(shou)體(ti)首先實(shi)(shi)現了通(tong)信波段(duan)的(de)(de)(de)(de)超短孤(gu)子脈(mo)沖輸出(chu)，脈(mo)沖寬度達到了756fs。他們證(zheng)實(shi)(shi)了由于(yu)泡(pao)利(li)阻塞原理，零(ling)帶隙材料石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)在強激光(guang)(guang)激發下(xia)可(ke)(ke)(ke)以(yi)容易的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)現可(ke)(ke)(ke)飽(bao)(bao)和(he)(he)(he)吸(xi)(xi)收(shou)，而且(qie)這種可(ke)(ke)(ke)飽(bao)(bao)和(he)(he)(he)吸(xi)(xi)收(shou)是與頻(pin)率(lv)不相關的(de)(de)(de)(de)，即(ji)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)作為(wei)可(ke)(ke)(ke)飽(bao)(bao)和(he)(he)(he)吸(xi)(xi)收(shou)體(ti)可(ke)(ke)(ke)實(shi)(shi)現對所(suo)有(you)(you)波長的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)都有(you)(you)可(ke)(ke)(ke)飽(bao)(bao)和(he)(he)(he)吸(xi)(xi)收(shou)作用(yong)。

與石墨(mo)(mo)烯(xi)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)類(lei)(lei)似(si)，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)也(ye)具備一(yi)些特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)。當(dang)GO片(pian)徑(jing)達到若干納米量(liang)(liang)(liang)級的(de)(de)(de)時候(hou)將會(hui)出現明(ming)顯的(de)(de)(de)限域效(xiao)應(ying)，其(qi)光學(xue)(xue)性(xing)(xing)質(zhi)會(hui)隨著片(pian)徑(jing)尺寸大小(xiao)發生變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)[48]，當(dang)超過(guo)某上限后氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)相當(dang)接近氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)，這就(jiu)提供了一(yi)種通(tong)過(guo)控(kong)制(zhi)(zhi)片(pian)徑(jing)尺寸分布改變(bian)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)光響應(ying)的(de)(de)(de)手段。與GO類(lei)(lei)似(si)，這種pH依賴來源于自由型(xing)zigzag邊(bian)緣的(de)(de)(de)質(zhi)子(zi)化(hua)(hua)(hua)(hua)或(huo)者去(qu)質(zhi)子(zi)化(hua)(hua)(hua)(hua)。同(tong)樣(yang)，這也(ye)可以解釋(shi)以GO為前驅體通(tong)過(guo)超聲-水熱法得到的(de)(de)(de)石墨(mo)(mo)烯(xi)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)的(de)(de)(de)光發射性(xing)(xing)能，在藍(lan)光區域其(qi)光發射性(xing)(xing)能取決于zigzag邊(bian)緣狀態(tai)，而綠(lv)色的(de)(de)(de)熒光發射則來自于能級陷(xian)阱的(de)(de)(de)無序狀態(tai)。通(tong)過(guo)控(kong)制(zhi)(zhi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)石墨(mo)(mo)烯(xi)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)程(cheng)度，可以控(kong)制(zhi)(zhi)其(qi)發光的(de)(de)(de)波長。這一(yi)類(lei)(lei)量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)的(de)(de)(de)光學(xue)(xue)性(xing)(xing)質(zhi)類(lei)(lei)似(si)于GO，這說明(ming)只要片(pian)徑(jing)小(xiao)于量(liang)(liang)(liang)子(zi)點(dian)，都會(hui)產生同(tong)樣(yang)的(de)(de)(de)光學(xue)(xue)效(xiao)應(ying)，也(ye)就(jiu)是在結(jie)構上存(cun)在一(yi)個限域島(dao)狀SP2雜化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)碳或(huo)者含氧(yang)基(ji)團在功能化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中引入的(de)(de)(de)缺陷(xian)狀態(tai)。氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)石墨(mo)(mo)片(pian)層(ceng)的(de)(de)(de)厚度約為1.1 ± 0.2 nm。

在氧化(hua)石墨(mo)烯(xi)的(de)(de)(de)納(na)米孔道中(zhong)，分布著氧化(hua)區域(yu)(yu)和(he)(he)納(na)米sp2雜(za)(za)化(hua)碳區域(yu)(yu)，水分子在通過氧化(hua)區域(yu)(yu)時能(neng)夠(gou)與含(han)氧官能(neng)團形(xing)成(cheng)氫(qing)鍵(jian)，從(cong)而(er)(er)增加了(le)水流動阻力，而(er)(er)在雜(za)(za)化(hua)碳區域(yu)(yu)水流阻力很小(xiao)。芳(fang)香(xiang)碳網中(zhong)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)大(da)多數通路被(bei)含(han)氧官能(neng)團有(you)效阻擋，從(cong)而(er)(er)分離(li)海(hai)水中(zhong)Na+和(he)(he)Cl-等(deng)小(xiao)分子物(wu)質(zhi)12, 13。相比于其他(ta)納(na)米材料，GO為快速(su)水輸送提供了(le)較多優(you)越(yue)(yue)性(xing)(xing)能(neng)，如光滑無摩擦的(de)(de)(de)表面，超薄(bo)的(de)(de)(de)厚度和(he)(he)超高的(de)(de)(de)機械強(qiang)度，所有(you)這些特(te)性(xing)(xing)都提高了(le)水的(de)(de)(de)滲(shen)透性(xing)(xing)。前超濾(lv)膜(mo)、納(na)濾(lv)膜(mo)、反滲(shen)透膜(mo)等(deng)膜(mo)技術，已(yi)經(jing)成(cheng)功地應(ying)用(yong)(yong)到(dao)水處理的(de)(de)(de)各個領(ling)(ling)域(yu)(yu)，引起(qi)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多的(de)(de)(de)企業家和(he)(he)科學家的(de)(de)(de)關注8-11。GO薄(bo)膜(mo)在海(hai)水淡化(hua)領(ling)(ling)域(yu)(yu)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)主要是去除海(hai)水中(zhong)的(de)(de)(de)鹽離(li)子，探究(jiu)GO薄(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)離(li)子傳質(zhi)行為具有(you)更為重要的(de)(de)(de)實用(yong)(yong)意義(yi)。氧化(hua)石墨(mo)可以通過用(yong)(yong)強(qiang)氧化(hua)劑(ji)來(lai)處理石墨(mo)來(lai)制備。無污(wu)染氧化(hua)石墨(mo)粉(fen)體

在(zai)用氧化(hua)還(huan)原法將石(shi)墨剝離(li)為石(shi)墨烯的工(gong)業化(hua)生產(chan)過(guo)程中，得到的石(shi)墨烯微片富(fu)含多(duo)種含氧官能團。浙江開發氧化(hua)石(shi)墨

GO作(zuo)為(wei)新型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二維結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納米(mi)材(cai)料(liao)，具有(you)疏水性(xing)中(zhong)間片層與親水性(xing)邊(bian)緣結(jie)構，特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構決定其(qi)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)。GO的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)主要(yao)有(you)以(yi)下幾種機制(zhi)：（1）機械(xie)破壞，包括(kuo)物(wu)理(li)穿(chuan)刺或者切割；（2）氧化應激(ji)引(yin)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)(xi)菌(jun)/膜物(wu)質(zhi)破壞；（3）包覆導(dao)致的(de)(de)(de)(de)(de)(de)跨膜運輸阻(zu)滯和（或）細(xi)(xi)菌(jun)生長阻(zu)遏；（4）磷(lin)脂分(fen)(fen)子(zi)(zi)抽(chou)提(ti)理(li)論(lun)。GO作(zuo)用于細(xi)(xi)菌(jun)膜表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)殺菌(jun)機制(zhi)中(zhong)，主要(yao)是(shi)GO與起始分(fen)(fen)子(zi)(zi)反應（Molecular Initiating Events，MIEs）[51]的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用（圖7.3），包括(kuo)GO表(biao)面活(huo)(huo)(huo)性(xing)引(yin)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)脂過氧化，GO片層結(jie)構對細(xi)(xi)菌(jun)膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)嵌入、包裹以(yi)及磷(lin)脂分(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)取，GO表(biao)面催化引(yin)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)自(zi)由基(ji)等。另(ling)外，GO的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)在(zai)上述不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機制(zhi)中(zhong)對的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響也是(shi)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，機械(xie)破壞和磷(lin)脂分(fen)(fen)子(zi)(zi)抽(chou)提(ti)理(li)論(lun)表(biao)明尺寸(cun)越大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)GO， 能表(biao)現(xian)出更好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力，而氧化應激(ji)理(li)論(lun)則認為(wei)GO 尺寸(cun)越小，其(qi)效(xiao)果越好。浙江開發(fa)氧化石墨

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