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文檔簡介
氧化石墨烯的應用 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 氧化石墨烯復合材料包括聚合物類復合材料以及無機物類復合材料更是具有廣泛的應用領域 因此氧化石墨烯的表面改性成為另一個研究重點 分析檢測領域 改性聚合物材料 生物醫(yī)藥方面 光電相關(guān) 1 分析檢測領域的應用 中國科學院上海應用物理研究所發(fā)現(xiàn)將氧化石墨烯應用于PCR技術(shù)中 可顯著提高PCR的特異性 靈敏度和擴增產(chǎn)量 并可消除擴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雜程度的DNA模板 與其他已應用于PCR技術(shù)中的碳納米材料相比 氧化石墨烯對PCR的優(yōu)化具有更加優(yōu)異的綜合效果 除了蛋白質(zhì) 核酸 葡萄糖等生物分子的檢測 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 等有害化學物質(zhì)的檢測 為減少環(huán)境問題出一份力 以上是接于石墨稀電化學方面的性質(zhì)的傳感器應用 而另一方面 石墨稀的結(jié)構(gòu)使其對突光有很強的粹滅作用 甚于此 其與量子點或染料的復合可被用于DNA 凝血酶等的檢測 2 改性聚合物材料 除了電學性能優(yōu)異外 石墨烯的拉伸模量 1 01TPa 和極限強度 116GPa 與單壁碳納米管 SWCNT 相當 其質(zhì)量輕 導熱性好 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 氧化石墨烯價格低廉 原料易得 有望成為聚合物納米復合材料的優(yōu)質(zhì)填料 近年來 Ruoff等用化學方法相繼研制出石墨烯 聚合物導電納米復合材料和無支撐的氧化石墨烯紙 掀起了氧化石墨烯應用研究的熱潮 目前氧化石墨烯 聚合物復合材料應用領域涵蓋了能源行業(yè)的燃料電池用儲氫材料 合成化學工業(yè)的微孔催化劑載體 導電塑料 導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用價值 Dai等使用接枝了六臂PEG的納米級氧化石墨烯 平均尺寸 50nm 負載了非水溶性的抗癌藥物SN38 其在PBS中有很好的分散穩(wěn)定性 體外細胞實驗顯示載體GO PEG即使在濃度高達100mg L時也無明顯的細胞毒性 而載藥體系則對癌細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)應用 石墨稀高的比表面積 優(yōu)異的導電性 光透過性等突出的性質(zhì) 使人們相信 其在電學相關(guān)領域可以發(fā)揮很好的應用價值 基于石墨稀的場效應晶體管 FET 尺寸較大的石墨稀 10 1110由于其零能隙的特點 其在300K的開關(guān)比僅30上下 并不適用于場效應晶體管為解決這一問題 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 的方法來得到有能隙的石墨稀產(chǎn)物 以提高其幵關(guān)比 石墨稀在光伏器件中的應用由于石墨烯本身所具有的優(yōu)異的導電性 光透過性以及高的比表面積 有關(guān)石墨烯在光伏器件方而的應用也有很多 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用使用共沉淀法制備了石墨烯 憐酸鐵鋰復合材料 其在0 2C的放電比容量達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電性不佳以及負極材料在高放電電流時的比容量和電化學穩(wěn)定性 5 光催化中的應用 利用氧化石墨烯制備光催化劑進
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