光學(xué)材料的某些非線性性質(zhì)是實(shí)現(xiàn)高性能集成光子器件的關(guān)鍵,。光子芯片的許多重要功能,,如全光開關(guān),,信號再生,超快通信都離不開它,。找尋一種具有超高三階非線性,,并且易于加工各種功能性微納結(jié)構(gòu)的材料是眾多的光學(xué)科研工作者的夢想,也是成功研制超高性能全光芯片的必由之路,。超快泵浦探針光譜表明,,重度功能化的具有較大SP3區(qū)域的GO材料在高激發(fā)強(qiáng)度下可以出現(xiàn)飽和吸收、雙光子吸收和多光子吸收[6][50][51][52],,這種效應(yīng)歸因于在SP3結(jié)構(gòu)域的光子中存在較大的帶隙,。相反,在具有較小帶隙的SP2域中的*出現(xiàn)單光子吸收,。石墨烯在飛秒脈沖激發(fā)下具有飽和吸收[52],,而氧化石墨烯在低能量下為飽和吸收,高能量下則具有反飽和吸收[51],。因此,,通過控制GO氧化/還原的程度,實(shí)現(xiàn)SP2域到SP3域的比例調(diào)控,,可以調(diào)整GO的非線性光學(xué)性質(zhì),,這對于高次諧波的產(chǎn)生與應(yīng)用是非常重要的。關(guān)于GO與水泥基復(fù)合材料的作用機(jī)制,,研究者也有不同的觀點(diǎn),,目前仍沒有定論。附近哪里有氧化石墨有哪些
所采用的石墨原料片徑大小,、純度高低等以及合成GO的方法不同,,因此導(dǎo)致所合成出來的GO片的大小、片層厚度,、氧化程度(含氧量),、表面電荷和表面所帶官能團(tuán)等不同,。GO的生物毒性除了有濃度依賴性,還會(huì)因GO原料的不同而呈現(xiàn)出毒性數(shù)據(jù)的多樣性,,甚至結(jié)論相互矛盾 [2-9],。此外,GO可能與毒性測試中的試劑相互作用,,從而影響細(xì)胞活性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性,,使其產(chǎn)生假陽性結(jié)果。如:Macosko與其合作者[10]的研究發(fā)現(xiàn),,在細(xì)胞活性試驗(yàn)中利用四甲基偶氮唑鹽(MTT)試劑與GO作用,,GO的存在可以減少藍(lán)色產(chǎn)物的形成。因?yàn)樵诨罴?xì)胞中,,當(dāng)MTT減少時(shí)就說明有同一種顏色產(chǎn)物的生成,。因此,基于MTT法試驗(yàn)未能體現(xiàn)出GO的細(xì)胞毒性,。但是他們利用另一種水溶性的四唑基試劑——WST-8(臺(tái)酚藍(lán)除外),,就能對活細(xì)胞和死細(xì)胞的數(shù)量進(jìn)行精確的評估。附近哪里有氧化石墨有哪些氧化石墨可以通過用強(qiáng)氧化劑來處理石墨來制備,。
氧化石墨烯(GO)在很寬的光譜范圍內(nèi)具有光致發(fā)光性質(zhì),,同時(shí)也是高效的熒光淬滅劑。氧化石墨烯(GO)具有特殊的光學(xué)性質(zhì)和多樣化的可修飾性,,為石墨烯在光學(xué),、光電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一個(gè)功能可調(diào)控的強(qiáng)大平臺(tái)[6],其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用日趨,。氧化石墨烯(GO)和還原氧化石墨烯(RGO)應(yīng)用于光電傳感,,主要是作為電子給體或者電子受體材料。作為電子給體材料時(shí),,利用的是其在光的吸收,、轉(zhuǎn)換、發(fā)射等光學(xué)方面的特殊性質(zhì),,作為電子受體材料時(shí),,利用的是其優(yōu)異的載流子遷移率等電學(xué)性質(zhì)。本書前面的內(nèi)容中對氧化石墨烯(GO),、還原氧化石墨烯(RGO)的電學(xué)性質(zhì)已經(jīng)有了比較詳細(xì)的論述,,本章在介紹其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用之前,首先對相關(guān)的光學(xué)性質(zhì)部分進(jìn)行介紹,。
比較成熟的非線性材料有半導(dǎo)體可飽和吸收鏡和碳納米管可飽和吸收體,。但是制作半導(dǎo)體可飽和吸收鏡需要相對復(fù)雜和昂貴的超凈制造系統(tǒng),這類器件的典型恢復(fù)時(shí)間約為幾個(gè)納秒,且半導(dǎo)體可飽和吸收鏡的光損傷閥值很低,,常用的半導(dǎo)體飽和吸收鏡吸收帶寬較窄,。碳納米管是一種直接帶隙材料,帶隙大小由碳納米管直徑和屬性決定,。不同直徑碳納米管的混合可實(shí)現(xiàn)寬的非線性吸收帶,,覆蓋常用的1.0~1.6 um激光増益發(fā)射波段。但是由于碳納米管的管狀形態(tài)會(huì)產(chǎn)生很大的散射損耗,,提高了鎖模閥值,限制了激光輸出功率和效率,,所以,,研究人員一直在尋找一種具有高光損傷閩值、超快恢復(fù)時(shí)間,、寬帶寬和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的飽和吸收材料,。氧化石墨能夠滿足人們對于材料的功能性需求更為嚴(yán)苛的要求。
解決GO在不同介質(zhì)中的解理和分散等問題是實(shí)現(xiàn)GO廣泛應(yīng)用的重要前提,。此外,,不同的應(yīng)用體系往往要不同的功能體現(xiàn)和界面結(jié)合等特征,故而要經(jīng)常對GO表面進(jìn)行修飾改性,。GO本身含有豐富的含氧官能團(tuán),,也可在GO表面引入其他功能基團(tuán),或者利用GO之間和GO與其它物質(zhì)間的共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵作用進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)接枝其他官能團(tuán),。由于GO結(jié)構(gòu)的不確定性,,以上均屬于一大類復(fù)雜的GO化學(xué),導(dǎo)致采用化學(xué)方式對GO進(jìn)行修飾與改性機(jī)理復(fù)雜化,,很難得到結(jié)構(gòu)單一的產(chǎn)品,。盡管面臨諸多難以解釋清楚的問題,但是對GO復(fù)合材料優(yōu)異性能的期望使得非常必要總結(jié)對GO進(jìn)行修飾改性的常用方法和技術(shù),,同時(shí)也是氧化石墨烯相關(guān)材料應(yīng)用能否實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定,、可控規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵,。修復(fù)石墨烯片層上的缺陷,,可以提高石墨烯微片的碳含量和在導(dǎo)電、導(dǎo)熱等方面的性能,。附近哪里有氧化石墨有哪些
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)。附近哪里有氧化石墨有哪些
氧化石墨烯/還原氧化石墨烯在光電傳感領(lǐng)域的應(yīng)用,,其基本依據(jù)是本章前面部分所涉及到的各種光學(xué)性質(zhì),。氧化石墨烯因含氧官能團(tuán)的存在具備了豐富的光學(xué)特性,在還原為還原氧化石墨烯的過程中,不同的還原程度又具備了不同的性質(zhì),,從結(jié)構(gòu)方面而言,,是其SP2碳域與SP3碳域相互分割、相互影響,、相互轉(zhuǎn)化帶來了如此豐富的特性,。也正是這些官能團(tuán)的存在,使得氧化石墨烯可以方便的采用各種基于溶液的方法適應(yīng)多種場合的需要,,克服了CVD和機(jī)械剝離石墨烯在轉(zhuǎn)移和大面積應(yīng)用時(shí)存在的缺點(diǎn),,也正是這些官能團(tuán)的存在,使其便于實(shí)現(xiàn)功能化修飾,,為其在不同場景的應(yīng)用提供了一個(gè)廣闊的平臺(tái),。附近哪里有氧化石墨有哪些