由于GO表面具有较高的亲和力,蛋白质可以吸附在GO表面,因此在生物液体中可以通过蛋白质来调节GO与细胞膜的相互作用。如,血液中存在着大量的血清蛋白,可能会潜在的影响GO的毒性。Ge与其合作者[16]利用电子显微镜技术就观察到牛血清蛋白可以降低GO对细胞膜的渗透性,抑制了GO对细胞膜的破坏,同时降低了GO的细胞毒性。基于分子动力学研究分析,他们推断可能是由于GO-蛋白质之间的作用削弱了GO-磷脂之间的相互作用。与此同时,GO对人血清蛋白的影响也被其他科研工作者所发现,特别是他们观察到了GO可以抑制人血清蛋白与胆红素之间的作用。因此,GO与血清蛋白之间是相互影响的。扫描隧道显微镜照片表明,在氧化石墨中氧原子排列为矩形。深圳多层氧化石墨
尽管氧化石墨烯自身可以发射荧光,但有趣的是它也可以淬灭荧光。这两种看似相互矛盾的性质集于一身,正是由于氧化石墨烯化学成分的多样性、原子和电子层面的复杂结构造成的。众所周知,石墨形态的碳材料可以淬灭处于其表面的染料分子的荧光,同样的,在GO和RGO中存在的SP2区域可以淬灭临近一些物质的的荧光,如染料分子、共轭聚合物、量子点等,而GO的荧光淬灭效率在还原后还有进一步的提升。有很多文章定量分析了GO和RGO的荧光淬灭效率,研究表明,荧光淬灭特性来自于GO、RGO与辐射发生体之间的荧光共振能量转移或者非辐射偶极-偶极耦合。浙江应该怎么做氧化石墨碳基填料可以提高聚合物的热导率,但无法像提高导电性那么明显,甚至低于有效介质理论。
(1)将GO作为荧光共振能量转移的受体,构建荧光共振能量转移型氧化石墨烯生物传感器,用于检测各种生物分子。(2)可以将一些抗体键合在GO表面,构建成抗体型氧化石墨烯传感器,通常是将GO作为荧光共振能量转移或化学发光共振能量转移的受体,以此来检测抗原物质;或者利用GO比表面积较大能结合更多抗体的特点,将检测信号进行进一步放大。(3)构建多肽型氧化石墨烯传感器。因为GO是一种边缘含有亲水基团(-COOH,-OH及其他含氧基团)而基底具有高疏水性的两性物质,当多肽与GO孵育时,多肽的芳环和其他疏水性残基与GO的疏水性基底堆积,同时二者部分残基之间也会存在静电作用,这样多肽组装在GO上形成了多肽型氧化石墨烯传感器。当多肽被荧光基团标记时,二者之间发生荧光共振能量转移后,GO使荧光发生猝灭。
TO具有光致亲水特性,可保证高的水流速率,在没有外部流体静压的情况下,与GO/TO情况相比,通过RGO/TO杂化膜的离子渗透率可降低至0.5%,而使用同位素标记技术测量的水渗透率可保持在原来的60%,如图8.5(d-g)所示。RGO/TO杂化膜优异的脱盐性能,表明TO对GO的光致还原作用有助于离子的有效排斥,而在紫外光照射下光诱导TO的亲水转化是保留优异的水渗透性的主要原因。这种复合薄膜制备方法简单,在水净化领域具有很好的潜在应用。。GO具有独特的电子结构性能,可以通过荧光能量共振转移和非辐射偶极-偶极相互作用能有效猝灭荧光体。
GO作为新型的二维结构的纳米材料,具有疏水性中间片层与亲水性边缘结构,特殊的结构决定其优异的***特性。GO的***活性主要有以下几种机制:(1)机械破坏,包括物理穿刺或者切割;(2)氧化应激引发的细菌/膜物质破坏;(3)包覆导致的跨膜运输阻滞和(或)细菌生长阻遏;(4)磷脂分子抽提理论。GO作用于细菌膜表面的杀菌机制中,主要是GO与起始分子反应(Molecular Initiating Events,MIEs)[51]的作用(图7.3),包括GO表面活性引发的磷脂过氧化,GO片层结构对细菌膜的嵌入、包裹以及磷脂分子的提取,GO表面催化引发的活性自由基等。另外,GO的尺寸在上述不同的***机制中对***的影响也是不同的,机械破坏和磷脂分子抽提理论表明尺寸越大的GO, 能表现出更好的***能力,而氧化应激理论则认为GO 尺寸越小,其***效果越好。石墨烯微片的缺陷有时使其无法满足某些复合材料在抗静电或导电、隔热或导热等方面的特殊要求。深圳多层氧化石墨
虽然GO具有诸多特性,但是由于范德华作用力,使GO之间很容易在不同体系中发生团聚。深圳多层氧化石墨
使得*在单层中排列的水蒸气可以渗透通过纳米通道。通过在GO纳米片之间夹入适当尺寸的间隔物来调节GO间距,可以制造广谱的GO膜,每个膜能够精确地分离特定尺寸范围内的目标离子和分子。水合作用力使得溶液中氧化石墨烯片层间隙的距离增大到1.3 nm,真正有效、可自由通过的孔道尺寸为0.9 nm,计算出水合半径小于0.45 nm的物质可以通过氧化石墨烯膜片,而水合半径大于0.45 nm的物质被截留,如图8.4所示。例如,脱盐要求GO的层间距小于0.7 nm,以从水中筛分水合Na +(水合半径为0.36nm)。 通过部分还原GO以减小水合官能团的尺寸或通过将堆叠的GO纳米片与小尺寸分子共价键合以克服水合力,可以获得这种小间距。与此相反,如果要扩大GO的层间距至1~2 nm,可在GO纳米片之间插入刚性较大的化学基团或聚合物链(例如聚电解质),从而使GO膜成为水净化、废水回收、制药和燃料分离等应用的理想选择。 如果使用更大尺寸的纳米颗粒或纳米纤维作为插层物,可以制备出间距超过2nm的GO膜,以用于生物医学应用(例如人工肾和透析),这些应用需要大面积预分离生物分子和小废物分子。深圳多层氧化石墨