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氧化石墨烯与石墨烯的区别

时间:2021-09-15 08:17:38 来源:石墨烯粉体 点击:

  

氧化石墨烯与石墨烯的区别有哪些?

 

  氧化石墨烯与石墨烯的区别有哪些氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米,因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料,具有聚合物、胶体、薄膜,以及两性分子的特性。

  氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质,因为其在水中具有优越的分散性,但是,相关实验结果显示,氧化石墨烯实际上具有两亲性,从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此,氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面,并降低界面间的能量。

  氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物,其颜色为棕黄色,市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后,其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼,可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

  作为石墨烯基材料一类重要的衍生物,尽管氧化过程破坏了石墨烯高度共轭结构,但是仍保持着特殊的表面性能与层状结构。含氧基团的引入不仅使得氧化石墨烯具有化学稳定性,而且为合成石墨烯基/氧化石墨烯基材料提供表面修饰活性位置和较大的比表面积。氧化石墨烯作为合成石墨烯基复合材料的前驱物与支撑载体,易功能化与可控性高。在与金属,金属氧化物,高分子聚合物等材料复合过程中,可以提供大的比表面积有效分散附着材料,防止团聚。

  氧化石墨烯也显示出自身优异的物理、化学、光学、电学性质,并且由于石墨烯片层骨架的基面和边缘上有多种含氧官能团共存的结构,使得氧化石墨烯可以通过调控所含含氧官能团的种类及数量,来调制其导电性和带隙.材料应用范围很广。氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。氧化石墨烯复合材料包括聚合物类复合材料以及无机物类复合材料更是具有广泛的应用领域,因此氧化石墨烯的表面改性成为另一个研究重点。

  氧化石墨烯应用1光电领域

  2016年Karteri等人研究了具有SiO2/ GO双绝缘层的有机薄膜晶体管及其光响应特性器件, GO的加入不仅增加了绝缘层的种类和厚度,并且增强了晶体管的特性。

  氧化石墨烯应用2太阳能电池

  使用GO替代PEDOT:PSS作为聚合物太阳能电池的空穴传输层,得到相近的光电转换效率(PCE)研究了不同GO层厚度对聚合物太阳能电池PCE的影响,发现GO薄膜层厚度为2 nm时,器件光电转换效率最高。

  氧化石墨烯应用3 柔性传感器

  由于GO含有众多亲水官能团,所以易于被修饰.另外其比表面积大,分散性好,具有良好的湿敏特性,使其成为一种理想的传感器材料,尤其在柔性传感器领域有很广泛的应用。

  氧化石墨烯应用4 生物方面

  GO以独特的机械、电子、光学性质使其在生物技术、生物医学工程、纳米医学、肿瘤治疗、组织工程、药物释放、生物成像和生物分子传感等方面都发挥了巨大的作用。与其它球形或平面形纳米材料相比,GO 比表面积大、强度高、易修改、并且具有良好的生物相容性。GO及其烯衍生物的尺寸、表面电荷、层数、横向尺寸和表面化学等参数都会对生物系统产生相应的影响,因此GO 的生物安全问题使其在临床应用上造成了一定的限制,包括它们的细胞毒性、体内毒性,遗传毒性及在某些器官(如肺和肝脏)中的生物蓄积性都有待进一步研究。随着材料科学的发展,我们必将运用毒性低、生物相容性更好的材料来修饰GO,从而制备出性质稳定、结构明确、安全无毒的GO,使其作为安全有效的医用材料进入更为广阔的临床研究之中。

  氧化石墨烯薄片是石墨粉经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米,因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料,具有聚合物、胶体、薄膜,以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质,因为其在水中具有优越的分散性,但是,相关实验结果显示,氧化石墨烯实际上具有两亲性,从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此,氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面,并降低界面间的能量

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