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新型氧化石墨導(dǎo)熱

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-05-26

當(dāng)前社會的快速發(fā)展造成了嚴(yán)重的重金屬離子污染,重金屬離子毒性大、分布廣、難降解,一旦進(jìn)入生態(tài)環(huán)境,嚴(yán)重威脅人類的生命健康。目前,含重金屬離子廢水的處理方法主要有化學(xué)沉淀法、膜分離法、離子交換法、吸附法等等。而使用納米材料吸附重金屬離子成為當(dāng)前科研人員的研究熱點(diǎn)。相對活性炭、碳納米管等碳基吸附材料,氧化石墨烯的比表面積更大,表面官能團(tuán)(如羧基、環(huán)氧基、羥基等)更為豐富,具有很好的親水性,可以與金屬離子作用富集分離水相中的金屬離子;同時(shí),氧化石墨烯片層可交聯(lián)極性小分子或聚合物制備出氧化石墨烯納米復(fù)合材料,吸附特性更加優(yōu)異。常州第六元素公司可以生產(chǎn)多個型號的氧化石墨。新型氧化石墨導(dǎo)熱

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目前醫(yī)學(xué)界面臨的一個棘手的難題是對大面積骨組織缺損的修復(fù)。其中,干細(xì)胞***可能是一種很有前途的解決方案,但是在干細(xì)胞的移植過程中,需要可促進(jìn)和增強(qiáng)細(xì)胞成活、附著、遷移和分化并有著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較低的細(xì)胞毒性,可促進(jìn)成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymalstemcells,MSC)的增殖和分化[82],同時(shí)GO還可以促進(jìn)多種干細(xì)胞的附著和生長,增強(qiáng)其成骨分化的能力[83-84]。因此受到骨組織再生領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域研究人員的關(guān)注,成為組織工程研究中一種很有潛力的支架材料。GO不僅可以單獨(dú)作為干細(xì)胞的載體材料,還可以加入到現(xiàn)有的支架材料中,GO不僅可以加強(qiáng)支架材料的生物活性,同時(shí)還可以改善支架材料的空隙結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能,包括抗壓強(qiáng)度和抗曲強(qiáng)度。GO表面積及粗糙度較大,適合MSC的附著和增殖,從而可促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化,而這種作用程度與支架中加入GO的比例成正比。新型氧化石墨導(dǎo)熱在用氧化還原法將石墨剝離為石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)過程中,得到的石墨烯微片富含多種含氧官能團(tuán)。

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在氧化石墨烯的納米孔道中,分布著氧化區(qū)域和納米sp2雜化碳區(qū)域,水分子在通過氧化區(qū)域時(shí)能夠與含氧官能團(tuán)形成氫鍵,從而增加了水流動阻力,而在雜化碳區(qū)域水流阻力很小。芳香碳網(wǎng)中形成的大多數(shù)通路被含氧官能團(tuán)有效阻擋,從而分離海水中Na+和Cl-等小分子物質(zhì)12,13。相比于其他納米材料,GO為快速水輸送提供了較多優(yōu)越性能,如光滑無摩擦的表面,超薄的厚度和超高的機(jī)械強(qiáng)度,所有這些特性都提高了水的滲透性。前超濾膜、納濾膜、反滲透膜等膜技術(shù),已經(jīng)成功地應(yīng)用到水處理的各個領(lǐng)域,引起越來越多的企業(yè)家和科學(xué)家的關(guān)注8-11。GO薄膜在海水淡化領(lǐng)域的應(yīng)用主要是去除海水中的鹽離子,探究GO薄膜的離子傳質(zhì)行為具有更為重要的實(shí)用意義。

氧化石墨烯表面含有-OH和-COOH等豐富的官能團(tuán),在水中可發(fā)生去質(zhì)子化等反應(yīng)帶有負(fù)電荷,由于靜電作用將金屬陽離子吸附至表面;相反的,如果水中pH等環(huán)境因素發(fā)生變化,氧化石墨烯表面也可攜帶正電荷,則與金屬離子產(chǎn)生靜電斥力,二者之間的吸附作用**減弱。而靜電作用的強(qiáng)弱與氧化石墨烯表面官能團(tuán)產(chǎn)生的負(fù)電荷相關(guān),其受環(huán)境pH值的影響較明顯。Wang44等人的研究證明,在pH>pHpzc時(shí)(pHpzc=3.8),GO表面的官能團(tuán)可發(fā)生去質(zhì)子化反應(yīng)而帶負(fù)電,可有效吸附鈾離子U(VI),其吸附量可達(dá)到1330mg/g。GO的摻量對于水泥復(fù)合材料的提升效果也有差異。

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GO在生理學(xué)環(huán)境下容易發(fā)生聚**影響其負(fù)載藥物的能力,因此需要對GO進(jìn)行功能化修飾來解決其容易團(tuán)聚的問題。目前功能化修飾主要有以下幾種:(1)共價(jià)鍵修飾,由于GO表面豐富的含氧官能團(tuán)(羥基、羧基、環(huán)氧基),可與多種親水性大分子通過酯鍵、酰胺鍵等共價(jià)鍵連接完成功能化,改善其穩(wěn)定性、生物相容性等。常見的大分子有聚乙二醇(PEG)、聚賴氨酸、聚丙烯(PAA)和聚醚酰亞胺(PEI)等;(2)非共價(jià)鍵修飾[22-24],GO片層內(nèi)碳原子共同形成一個大的π鍵,能夠通過非共價(jià)π-π作用與芳香類化合物相互結(jié)合,不同種類的生物分子也可以通過氫鍵作用、范德華力和疏水作用等非共價(jià)作用力與GO結(jié)構(gòu)中的SP2雜化部分結(jié)合完成功能化修飾。GO具有獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)性能,可以通過熒光能量共振轉(zhuǎn)移和非輻射偶極-偶極相互作用能有效猝滅熒光體。新型氧化石墨導(dǎo)熱

通過調(diào)控氧化石墨烯的結(jié)構(gòu),降低氧化程度,降低難分解的芳香族官能團(tuán)。新型氧化石墨導(dǎo)熱

石墨烯是一種在光子和光電子領(lǐng)域十分有吸引力的材料,與別的材料相比有很多優(yōu)點(diǎn)[1]。作為一種零帶隙材料,石墨烯的光響應(yīng)譜覆蓋了從紫外到THz范圍;同時(shí),石墨烯在室溫下就有著驚人的電子輸運(yùn)速度,這使得光子或者等離子體轉(zhuǎn)換為電流或電壓的速度極快;石墨烯的低耗散率以及可以把電磁場能量限定在一定區(qū)域內(nèi)的性質(zhì),帶來了很強(qiáng)的光與石墨烯相互作用。雖然還原氧化石墨烯(RGO)缺少本征石墨烯中觀測到的電子輸運(yùn)效應(yīng)以及其它一些凝聚態(tài)物質(zhì)效應(yīng),但其易于規(guī)?;苽?、性質(zhì)可調(diào)等優(yōu)異特性,使其在傳感檢測領(lǐng)域展現(xiàn)出極大的應(yīng)用前景。新型氧化石墨導(dǎo)熱

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