比较成熟的非线性材料有半导体可饱和吸收镜和碳纳米管可饱和吸收体。但是制作半导体可饱和吸收镜需要相对复杂和昂贵的超净制造系统,这类器件的典型恢复时间约为几个纳秒,且半导体可饱和吸收镜的光损伤阀值很低,常用的半导体饱和吸收镜吸收带宽较窄。碳纳米管是一种直接带隙材料,带隙大小由碳纳米管直径和属性决定。不同直径碳纳米管的混合可实现宽的非线性吸收带,覆盖常用的1.0~1.6um激光増益发射波段。但是由于碳纳米管的管状形态会产生很大的散射损耗,提高了锁模阀值,限制了激光输出功率和效率,所以,研究人员一直在寻找一种具有高光损伤闽值、超快恢复时间、宽带宽和价格便宜等优点的饱和吸收材料。在用氧化还原法将石墨剥离为石墨烯的工业化生产过程中,得到的石墨烯微片富含多种含氧官能团。常州多层氧化石墨

利用化学交联和物理手段调控氧化石墨烯基膜片上的褶皱和片层间的距离是制备石墨烯基纳滤膜的主要手段。由于氧化石墨烯片层间隙距离小,Jin等24利用真空过滤法在石墨烯片层间加入单壁碳纳米管(SWCNT),氧化石墨烯片层间的距离明显增加,水通量可达到6600-7200L/(m2.h.MPa),大约是传统纳滤膜水通量的100倍,对于染料的截留率达到97.4%-98.7%。Joshi等25研究了真空抽滤GO分散液制备微米级厚度层状GO薄膜的渗透作用。通过一系列实验表明,GO膜在干燥状态下是真空压实的,但作为分子筛浸入水中后,能够阻挡所有水合半径大于0.45nm的离子,半径小于0.45nm的离子渗透速率比自由扩散高出数千倍,且这种行为是由纳米毛细管网络引起的。异常快速渗透归因于毛细管样高压作用于石墨烯毛细管内部的离子。GO薄膜的这一特性在膜分离领域具有非常重要的应用价值。常州多层氧化石墨关于GO与水泥基复合材料的作用机制,研究者也有不同的观点,目前仍没有定论。

氧化石墨烯基纳滤膜水通量远远大于传统的纳滤膜,但是氧化石墨烯纳滤膜对盐离子的截留率还有待提高。Gao等26利用过滤法在氧化石墨烯片层中间混合加入多壁碳纳米管(MWCNTs),复合膜的通量达到113L/(m2.h.MPa),对于盐离子截留率提高,对于Na2SO4截留率可达到83.5%。Sun等27提出了一种全新的、精确可控的基于GO的复合渗透膜的设计思路,通过将单层二氧化钛(TO)纳米片嵌入具有温和紫外(UV)光照还原的氧化石墨烯(GO)层压材料中,所制备的RGO/TO杂化膜表现出优异的水脱盐性能。
解决GO在不同介质中的解理和分散等问题是实现GO广泛应用的重要前提。此外,不同的应用体系往往要不同的功能体现和界面结合等特征,故而要经常对GO表面进行修饰改性。GO本身含有丰富的含氧官能团,也可在GO表面引入其他功能基团,或者利用GO之间和GO与其它物质间的共价键或非共价键作用进行化学反应接枝其他官能团。由于GO结构的不确定性,以上均属于一大类复杂的GO化学,导致采用化学方式对GO进行修饰与改性机理复杂化,很难得到结构单一的产品。尽管面临诸多难以解释清楚的问题,但是对GO复合材料优异性能的期望使得非常必要总结对GO进行修饰改性的常用方法和技术,同时也是氧化石墨烯相关材料应用能否实现稳定、可控规模化应用的关键。氧化石墨烯(GO)的厚度只有几纳米,具有两亲性。

Su等人28利用氢碘酸和抗坏血酸对PET基底上的多层氧化石墨烯薄膜进行化学还原,得到30nm厚的RGO薄膜,并测试了其渗透性能。实验发现,对He原子和水分子完全不能透过。而厚度超过100nm的RGO薄膜对几乎所有气体、液体和腐蚀性化学试剂(如HF)是高度不可渗透的。特殊的阻隔性能归因于石墨烯层压板的高度石墨化和在还原过程中几乎没有结构损坏。与此结果相反,Liu等人29已经证明了通过HI蒸气和水辅助分层制备**式超薄rGO膜的简便且可重复的方法,利用rGO膜的毛细管力和疏水性,通过水实现**终的分层。采用真空抽滤在微孔滤膜基底上制备厚度低至20nm的**式rGO薄膜。氧化石墨正式名称为石墨氧化物或被称为石墨酸,是一种由物质量之比不定的碳、氢、氧元素构成的化合物。常州多层氧化石墨
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。常州多层氧化石墨
目前医学界面临的一个棘手的难题是对大面积骨组织缺损的修复。其中,干细胞***可能是一种很有前途的解决方案,但是在干细胞的移植过程中,需要可促进和增强细胞成活、附着、迁移和分化并有着良好生物相容性的支架材料。研究已表明氧化石墨烯(GO)具有良好的生物相容性及较低的细胞毒性,可促进成纤维细胞、成骨细胞和间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSC)的增殖和分化[82],同时GO还可以促进多种干细胞的附着和生长,增强其成骨分化的能力[83-84]。因此受到骨组织再生领域及相关领域研究人员的关注,成为组织工程研究中一种很有潜力的支架材料。GO不仅可以单独作为干细胞的载体材料,还可以加入到现有的支架材料中,GO不仅可以加强支架材料的生物活性,同时还可以改善支架材料的空隙结构和机械性能,包括抗压强度和抗曲强度。GO表面积及粗糙度较大,适合MSC的附着和增殖,从而可促进间充质干细胞的成骨分化,而这种作用程度与支架中加入GO的比例成正比。常州多层氧化石墨
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