在(zai)(zai)氧化石墨烯(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)孔道中，分(fen)布著氧化區域和納(na)(na)米(mi)sp2雜化碳區域，水(shui)分(fen)子(zi)在(zai)(zai)通(tong)過氧化區域時能夠(gou)與含(han)氧官能團形成(cheng)氫鍵(jian)，從而(er)(er)增(zeng)加了水(shui)流動阻(zu)力(li)，而(er)(er)在(zai)(zai)雜化碳區域水(shui)流阻(zu)力(li)很小(xiao)。芳香碳網中形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大多(duo)數通(tong)路被含(han)氧官能團有(you)效(xiao)阻(zu)擋，從而(er)(er)分(fen)離海(hai)水(shui)中Na+和Cl-等小(xiao)分(fen)子(zi)物質12, 13。相(xiang)比于其他納(na)(na)米(mi)材料，GO為快速水(shui)輸送提供(gong)了較多(duo)優越(yue)(yue)性能，如光滑(hua)無摩擦的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面，超薄(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)厚度(du)和超高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機械強度(du)，所有(you)這些特性都提高(gao)了水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)滲透性。前超濾膜(mo)(mo)、納(na)(na)濾膜(mo)(mo)、反滲透膜(mo)(mo)等膜(mo)(mo)技(ji)術，已經成(cheng)功地應用到水(shui)處理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各個領(ling)域，引起越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)企業家和科學(xue)家的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關注8-11。GO薄(bo)膜(mo)(mo)在(zai)(zai)海(hai)水(shui)淡(dan)化領(ling)域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用主(zhu)要是去除(chu)海(hai)水(shui)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)離子(zi)，探究GO薄(bo)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)離子(zi)傳質行為具(ju)有(you)更(geng)為重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實用意義(yi)。氧化石墨烯(xi)可以有(you)效(xiao)去除(chu)溶液(ye)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬離子(zi)。制造(zao)氧化石墨技(ji)術

GO的(de)(de)(de)(de)載(zai)藥(yao)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)也可促進間充(chong)質干細(xi)(xi)胞的(de)(de)(de)(de)成(cheng)骨分化(hua)。如用(yong)(yong)攜帶(dai)正電(dian)荷(he)NH3+的(de)(de)(de)(de)GO（GO-NH3+）和攜帶(dai)負電(dian)荷(he)COOH-的(de)(de)(de)(de)GO（GOCOOH-）交(jiao)替(ti)層(ceng)疊使其**外層(ceng)為GO-COOH-，以(yi)(yi)(yi)這種(zhong)(zhong)(zhong)GO作(zuo)(zuo)為載(zai)體(ti)，攜帶(dai)骨形態發生(sheng)(sheng)蛋白-2（BMP-2）和P物(wu)質（SP）附(fu)著到鈦（Ti）種(zhong)(zhong)(zhong)植體(ti)上，結果以(yi)(yi)(yi)Ti為基底(di)，表(biao)面(mian)覆(fu)(fu)蓋GO-COOH-，攜帶(dai)BMP-2和SP（Ti/GO-/SP/BMP-2）種(zhong)(zhong)(zhong)植體(ti)周圍(wei)的(de)(de)(de)(de)新(xin)骨生(sheng)(sheng)成(cheng)量要明顯多于Ti/SP/BMP-2、Ti/GO-/BMP-2、Ti/GO-/SP。這證明GO可以(yi)(yi)(yi)同(tong)時攜帶(dai)BMP-2和SP到達局部并(bing)緩慢(man)釋放，增(zeng)加(jia)局部BMP-2和SP的(de)(de)(de)(de)有效劑量且發揮(hui)生(sheng)(sheng)物(wu)活性(xing)(xing)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)[89,90]。GO的(de)(de)(de)(de)這種(zhong)(zhong)(zhong)雙重攜帶(dai)傳(chuan)遞作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)(zai)口腔種(zhong)(zhong)(zhong)植及(ji)骨愈合(he)方面(mian)起(qi)著重要的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。而體(ti)內羥磷灰石(shi)(shi)（hydroxyapatite，HA）是一種(zhong)(zhong)(zhong)常用(yong)(yong)于骨組織修復的(de)(de)(de)(de)磷酸鈣(gai)陶瓷(ci)類材料(liao)。在(zai)(zai)HA中(zhong)加(jia)入GO，可以(yi)(yi)(yi)增(zeng)強其在(zai)(zai)鈦板表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)附(fu)著強度；以(yi)(yi)(yi)HA為基底(di)，表(biao)面(mian)覆(fu)(fu)蓋GO的(de)(de)(de)(de)復合(he)物(wu)（GO/HA）表(biao)現出比純HA更(geng)高的(de)(de)(de)(de)抗腐(fu)蝕性(xing)(xing)能，細(xi)(xi)胞活性(xing)(xing)也更(geng)強。多層(ceng)氧化(hua)石(shi)(shi)墨(mo)漿料(liao)靜電(dian)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)強弱與(yu)氧化(hua)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)表(biao)面(mian)官能團產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)負電(dian)荷(he)相關。

石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)是一種(zhong)在(zai)光(guang)子(zi)和光(guang)電(dian)子(zi)領(ling)域(yu)十分有(you)吸引力(li)的(de)(de)材料(liao)，與別的(de)(de)材料(liao)相(xiang)比有(you)很(hen)多優(you)點[1]。作為一種(zhong)零帶隙材料(liao)，石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)的(de)(de)光(guang)響應(ying)譜覆蓋了(le)從紫外到THz范圍(wei)；同時，石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)在(zai)室溫下就有(you)著驚(jing)人的(de)(de)電(dian)子(zi)輸運速度(du)，這(zhe)使(shi)得(de)光(guang)子(zi)或者等離子(zi)體(ti)轉換為電(dian)流或電(dian)壓(ya)的(de)(de)速度(du)極快；石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)的(de)(de)低耗散率以及(ji)可(ke)以把電(dian)磁(ci)場(chang)能量限(xian)定(ding)在(zai)一定(ding)區域(yu)內的(de)(de)性(xing)質(zhi)，帶來了(le)很(hen)強的(de)(de)光(guang)與石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)相(xiang)互作用。雖(sui)然還原氧(yang)化石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)（RGO）缺少本征石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)中觀測到的(de)(de)電(dian)子(zi)輸運效(xiao)應(ying)以及(ji)其(qi)它(ta)一些凝(ning)聚態(tai)物質(zhi)效(xiao)應(ying)，但其(qi)易于規模(mo)化制(zhi)備、性(xing)質(zhi)可(ke)調等優(you)異特性(xing)，使(shi)其(qi)在(zai)傳感檢測領(ling)域(yu)展現(xian)出(chu)極大的(de)(de)應(ying)用前景。

氧化(hua)(hua)(hua)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)同時具有(you)熒光(guang)(guang)發射和(he)熒光(guang)(guang)淬滅特性，廣義而(er)言，其自身(shen)已經(jing)可以作(zuo)(zuo)(zuo)為一(yi)(yi)(yi)種傳(chuan)感(gan)材料，在(zai)生物、醫(yi)學(xue)領(ling)域(yu)(yu)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)充分(fen)說(shuo)明了這一(yi)(yi)(yi)點。經(jing)過功(gong)(gong)能化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)/還原氧化(hua)(hua)(hua)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)在(zai)更加的(de)(de)領(ling)域(yu)(yu)內(nei)得(de)到了應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)，特別在(zai)光(guang)(guang)探(tan)(tan)測(ce)、光(guang)(guang)學(xue)成像、新(xin)型光(guang)(guang)源、非線性器件(jian)等(deng)光(guang)(guang)電(dian)傳(chuan)感(gan)相(xiang)關領(ling)域(yu)(yu)有(you)著豐富的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)。光(guang)(guang)電(dian)探(tan)(tan)測(ce)器是石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)問世后**早應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)領(ling)域(yu)(yu)之一(yi)(yi)(yi)。2009 年, Xia 等(deng)利用(yong)(yong)(yong)機(ji)械剝離的(de)(de)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)制(zhi)備出了個石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)光(guang)(guang)電(dian)探(tan)(tan)測(ce)器（MGPD）[2]，如圖9.6，以1-3 層(ceng)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)作(zuo)(zuo)(zuo)為有(you)源層(ceng)，Ti/Pd/Au 作(zuo)(zuo)(zuo)源漏電(dian)極，Si 作(zuo)(zuo)(zuo)為背柵極并(bing)在(zai)其上(shang)沉淀300nm 厚(hou)的(de)(de)SiO2，在(zai)電(dian)極和(he)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)的(de)(de)接觸面上(shang)因為功(gong)(gong)函數的(de)(de)不同，能帶會發生彎曲并(bing)產(chan)生內(nei)建電(dian)場。氧化(hua)(hua)(hua)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)是由牛津大學(xue)的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)家本杰明·C·布羅迪在(zai)1859年用(yong)(yong)(yong)氯酸鉀和(he)濃硝酸混合溶液(ye)處理石(shi)(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)方法(fa)制(zhi)得(de)。

使(shi)(shi)得(de)*在單層(ceng)中排列的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)可以(yi)滲透通(tong)過(guo)納(na)(na)米(mi)(mi)通(tong)道(dao)(dao)。通(tong)過(guo)在GO納(na)(na)米(mi)(mi)片(pian)(pian)(pian)之(zhi)間夾(jia)入適(shi)當尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)間隔物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)來(lai)調節GO間距(ju)(ju)，可以(yi)制(zhi)造廣譜的(de)(de)(de)(de)(de)GO膜(mo)，每個膜(mo)能(neng)夠精確(que)地(di)分(fen)離特定尺寸(cun)范圍內的(de)(de)(de)(de)(de)目標離子和(he)(he)分(fen)子。水(shui)(shui)合(he)(he)作用(yong)(yong)(yong)(yong)力使(shi)(shi)得(de)溶(rong)液中氧化(hua)石墨烯片(pian)(pian)(pian)層(ceng)間隙的(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)(ju)離增大(da)(da)到1.3 nm，真正(zheng)有效(xiao)、可自由通(tong)過(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)孔道(dao)(dao)尺寸(cun)為(wei)0.9 nm，計算出(chu)水(shui)(shui)合(he)(he)半(ban)徑(jing)(jing)小于(yu)0.45 nm的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質可以(yi)通(tong)過(guo)氧化(hua)石墨烯膜(mo)片(pian)(pian)(pian)，而水(shui)(shui)合(he)(he)半(ban)徑(jing)(jing)大(da)(da)于(yu)0.45 nm的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質被(bei)截留，如(ru)圖8.4所示(shi)。例(li)如(ru)，脫(tuo)鹽(yan)要(yao)求(qiu)GO的(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)間距(ju)(ju)小于(yu)0.7 nm，以(yi)從(cong)水(shui)(shui)中篩分(fen)水(shui)(shui)合(he)(he)Na +（水(shui)(shui)合(he)(he)半(ban)徑(jing)(jing)為(wei)0.36nm）。 通(tong)過(guo)部(bu)分(fen)還原(yuan)GO以(yi)減小水(shui)(shui)合(he)(he)官能(neng)團的(de)(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)或通(tong)過(guo)將堆疊(die)的(de)(de)(de)(de)(de)GO納(na)(na)米(mi)(mi)片(pian)(pian)(pian)與小尺寸(cun)分(fen)子共價(jia)鍵合(he)(he)以(yi)克服水(shui)(shui)合(he)(he)力，可以(yi)獲得(de)這(zhe)種小間距(ju)(ju)。與此(ci)相反，如(ru)果(guo)要(yao)擴大(da)(da)GO的(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)間距(ju)(ju)至(zhi)1~2 nm，可在GO納(na)(na)米(mi)(mi)片(pian)(pian)(pian)之(zhi)間插入剛性(xing)較大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學基(ji)團或聚合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)鏈（例(li)如(ru)聚電(dian)(dian)解質），從(cong)而使(shi)(shi)GO膜(mo)成為(wei)水(shui)(shui)凈化(hua)、廢(fei)水(shui)(shui)回收、制(zhi)藥和(he)(he)燃料分(fen)離等應用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)理想選擇(ze)。 如(ru)果(guo)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)更大(da)(da)尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)(mi)顆(ke)粒或納(na)(na)米(mi)(mi)纖維(wei)作為(wei)插層(ceng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)，可以(yi)制(zhi)備(bei)出(chu)間距(ju)(ju)超過(guo)2nm的(de)(de)(de)(de)(de)GO膜(mo)，以(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)醫學應用(yong)(yong)(yong)(yong)（例(li)如(ru)人工腎和(he)(he)透析），這(zhe)些應用(yong)(yong)(yong)(yong)需要(yao)大(da)(da)面積預(yu)分(fen)離生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)分(fen)子和(he)(he)小廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)分(fen)子。石墨烯以(yi)優異的(de)(de)(de)(de)(de)聲、光、熱、電(dian)(dian)、力等性(xing)質成為(wei)各新型材料領域追求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)目標。制(zhi)造氧化(hua)石墨技術

當(dang)超過某(mou)上限后氧化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)量子(zi)點(dian)的性質(zhi)相當(dang)接近(jin)氧化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)。制造氧化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)技術(shu)

氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)因(yin)獨(du)特的(de)(de)(de)結(jie)構和(he)性(xing)(xing)質(zhi)受到(dao)了人們的(de)(de)(de)關注，其生(sheng)物(wu)(wu)相容性(xing)(xing)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)已經積累了一(yi)定的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)基(ji)礎，但氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)在(zai)實際應(ying)用(yong)中仍然面臨很(hen)多(duo)困(kun)難和(he)挑戰。首(shou)先(xian)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)制備方法的(de)(de)(de)多(duo)樣性(xing)(xing)和(he)生(sheng)物(wu)(wu)系(xi)統的(de)(de)(de)復雜性(xing)(xing)，會(hui)影響其在(zai)體內外的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)相容性(xing)(xing)，導致研(yan)究(jiu)結(jie)果的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)一(yi)致，因(yin)此(ci)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)相容性(xing)(xing)問(wen)(wen)題不(bu)(bu)(bu)能(neng)簡(jian)單(dan)歸納得出(chu)結(jie)論，需(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)綜合多(duo)方面的(de)(de)(de)因(yin)素進(jin)(jin)行深(shen)入研(yan)究(jiu)。其次(ci)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)又取決于(yu)時間和(he)本身的(de)(de)(de)濃度，其機(ji)理(li)需(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)進(jin)(jin)一(yi)步的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)。，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)對機(ji)體的(de)(de)(de)長期(qi)毒性(xing)(xing)以及氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)進(jin)(jin)入細(xi)胞的(de)(de)(de)機(ji)制、與細(xi)胞之間相互作用(yong)的(de)(de)(de)機(ji)理(li)、細(xi)胞／體內代(dai)謝途徑(jing)等(deng)尚不(bu)(bu)(bu)清晰。這些(xie)問(wen)(wen)題關乎氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)在(zai)生(sheng)物(wu)(wu)醫學領域應(ying)用(yong)中的(de)(de)(de)安全問(wen)(wen)題和(he)環境風險評價，需(xu)(xu)要(yao)(yao)(yao)研(yan)究(jiu)者們不(bu)(bu)(bu)斷地研(yan)究(jiu)和(he)探索。制造氧(yang)(yang)化(hua)(hua)石(shi)(shi)墨(mo)技術

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