基于氧化石墨烯构筑葡萄糖生物传感器的研究_图文.

氧化石墨烯的sem描述氧化石墨烯是一种具有广泛应用前景的二维材料，具有独特的结构和特性。

本文将从结构、制备方法、表征以及应用等方面对氧化石墨烯进行详细描述。

1. 结构氧化石墨烯是由石墨烯经过氧化处理得到的产物。

石墨烯是由碳原子通过sp2杂化形成的六角网格结构，而氧化石墨烯则是在石墨烯表面引入了氧原子。

氧化石墨烯的结构中含有大量的羟基、羧基和环氧基等官能团，使其具有较高的化学活性和表面活性。

2. 制备方法氧化石墨烯的制备方法多种多样，常见的方法包括Hummers法、Brodie法、热氧化法等。

其中，Hummers法是最常用的制备方法之一。

该方法通过将石墨与硫酸、硝酸等强酸混合处理，使石墨表面发生氧化反应，得到氧化石墨烯。

制备过程中需要控制反应温度、时间和酸浓度等参数，以获得高质量的氧化石墨烯。

3. 表征对氧化石墨烯进行表征是了解其结构和性质的重要手段。

常用的表征方法包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X 射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等。

其中，SEM 可以观察到氧化石墨烯的表面形貌和层状结构，TEM可以进一步观察其层状结构和原子尺度的细节。

XRD和FTIR可以用于分析氧化石墨烯的晶体结构和官能团的存在情况。

4. 特性氧化石墨烯具有许多独特的特性，使其在各个领域具有广泛的应用前景。

首先，由于氧化石墨烯表面含有丰富的官能团，使其具有良好的亲水性和分散性，有利于其在复合材料、涂料等领域的应用。

此外，氧化石墨烯具有较高的导电性和热导率，可用于制备导电薄膜、传感器、储能器件等。

此外，氧化石墨烯还具有优异的力学性能和化学稳定性，在柔性电子器件、催化剂等方面也有广泛的应用潜力。

5. 应用氧化石墨烯的应用领域非常广泛。

首先，在能源领域，氧化石墨烯可以用于制备高效的储能器件，如锂离子电池、超级电容器等。

其次，在材料领域，氧化石墨烯可以用于制备高强度、高导电性的复合材料，在航空航天、汽车制造等领域具有重要的应用价值。

石墨烯的功能化改性及应用研究石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料，具有出色的物理、化学和机械性能。

自2004年被成功分离以来，石墨烯在能源、材料、生物医学等领域的应用引起了广泛。

然而，石墨烯的化学稳定性、生物相容性以及在水溶液中的分散性等问题限制了其广泛应用。

因此，对石墨烯进行功能化改性具有重要的实际意义。

功能化改性是提高石墨烯应用性能的有效途径。

改性的方法主要包括氧化、还原、官能团化、共价键合等。

通过这些方法，可以改变石墨烯的表面性质、水溶性、分散性等，以满足不同应用场景的需求。

氧化石墨烯是一种常见的石墨烯衍生物，通过在石墨烯表面引入羟基、羧基等基团，提高其水溶性和分散性。

还原氧化石墨烯则是在氧化石墨烯的基础上，通过还原剂将氧化基团还原为氢基团，以恢复石墨烯的导电性能。

官能团化石墨烯是通过化学反应在石墨烯表面引入特定官能团，如氨基、巯基等。

这些官能团可以与其它分子或离子反应，实现对石墨烯功能的进一步拓展。

共价键合则是通过在石墨烯表面引入功能化的基团，实现与其他分子或材料的键合。

经过功能化改性后，石墨烯在各个领域的应用研究得到了广泛开展。

在电子领域，功能化石墨烯可用于制作透明导电膜、场效应晶体管、储能器件等。

在纳米制备领域，功能化石墨烯可用于制备纳米药物、纳米催化剂、纳米传感器等。

在复合材料领域，功能化石墨烯可用于增强金属、陶瓷、高分子等材料，提高其力学、电磁、热学等方面的性能。

功能化石墨烯在能源、生物医学等领域也有广泛的应用前景。

尽管石墨烯的功能化改性和应用研究已经取得了显著的进展，但仍存在许多问题需要进一步探讨。

功能化改性的方法需要进一步完善，以提高石墨烯的性能和稳定性。

石墨烯的大规模制备和分离仍然是亟待解决的问题，需要开发更为高效和经济的方法。

石墨烯的生物相容性和生物活性需要进一步研究，以拓展其在生物医学领域的应用范围。

本文介绍了石墨烯的功能化改性及其应用研究。

通过氧化、还原、官能团化和共价键合等方法，可以改善石墨烯的性能和应用范围。

氧化石墨烯荧光传感技术在分子诊断领域的应用郭爽;张国军;姚群峰【摘要】Graphene oxide-based fluorescent sensing technology is developing rapidly, which has been used to detect nucleic acids, proteins, and small bio-molecules. This method has many outstanding advantages such as low consumption, simple and quick. Also, it could provide accurate, real-time and multiplexed analysis results. Therefore, it shows wide application and development prospects in molecular diagnostics. In this paper, we summarized the principle of fluorescent biosensors based on graphene oxide as well as their research progress and the future perspectives in the filed of molecular diagnostics.%氧化石墨烯荧光生物传感技术发展迅速，已成功实现了对核酸、蛋白质以及其他生物小分子的检测。

该分析方法操作简单，实验成本低，可提供准确、实时及多通道的结果，在分子诊断领域显示出了广阔的发展和应用前景。

本文综述了氧化石墨烯荧光传感技术的基本检测原理以及在分子诊断领域的研究应用进展。

【期刊名称】《分子诊断与治疗杂志》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P52-56)【关键词】氧化石墨烯;荧光;传感;分子诊断【作者】郭爽;张国军;姚群峰【作者单位】湖北中医药大学检验学院，湖北，武汉430065;湖北中医药大学检验学院，湖北，武汉430065;湖北中医药大学检验学院，湖北，武汉430065【正文语种】中文以核酸和蛋白质等生物大分子为检测对象的分子诊断技术在感染性疾病、遗传性疾病、肿瘤的诊断治疗及个体化医疗等领域正发挥越来越重要的作用。

氧化石墨烯的优势及应用氧化石墨烯是指石墨烯表面被氧化处理后的产物，具有一定的氧含量。

相比于纯石墨烯，氧化石墨烯具有一些优势，并有广泛的应用。

首先，氧化石墨烯具有良好的可分散性。

由于石墨烯的特殊结构，纯石墨烯很难与溶剂相溶，在应用中难以进行涂覆或制备薄膜等处理。

而氧化石墨烯由于表面带有氧官能团，使其在水和有机溶剂中具有良好的分散性，可以方便地制备出各种形态的石墨烯复合材料。

其次，氧化石墨烯具有较好的生物相容性。

石墨烯具有优异的导电性和导热性，因此在生物领域有广泛的应用前景。

然而，纯石墨烯的应用受到其在体内难以降解的限制。

而经过氧化处理后的石墨烯表面带有氧官能团，使其亲水性增加，更易于与生物体中的水分子相互作用，提高了其在体内的生物相容性。

此外，氧化石墨烯还具有良好的化学活性。

经过氧化处理后，石墨烯上的氧官能团可以与其他化学物质发生反应，进一步改变其性质和功能。

例如，通过在氧化石墨烯上引入氮原子，可以制备出氮化石墨烯，具有类似半导体的电学性能，扩展了石墨烯的应用领域。

氧化石墨烯在许多领域都有广泛的应用。

首先，在能源领域，氧化石墨烯作为电极材料具有优异的导电性和电化学性能，被用于锂离子电池、超级电容器和燃料电池等设备中，提高其电化学性能。

其次，在催化领域，氧化石墨烯也具有良好的应用潜力。

氧化石墨烯的氧官能团可以提供丰富的官能团位点，用于催化反应的活性中心。

例如，氧化石墨烯可以被用作催化剂载体，将金属纳米颗粒固定在其表面，提高催化反应的活性和选择性。

此外，氧化石墨烯还在传感器、生物医药、柔性电子器件等领域有广泛的应用。

石墨烯具有高度的表面积、良好的生物相容性和导电性，使其成为制备生物传感器和柔性电子器件的理想材料。

通过在氧化石墨烯上修饰特定功能的官能团，可以实现对生物分子或环境污染物的高灵敏检测。

总之，氧化石墨烯具有可分散性好、生物相容性高和化学活性强等优势，被广泛应用于能源储存、催化、传感器等领域。

随着对石墨烯材料理解的深入和研究的不断推进，相信氧化石墨烯和其他功能化石墨烯材料的应用前景还会进一步拓展。

氧化石墨烯／壳聚糖生物复合材料的制备及应用研究进展吕生华;李莹;杨文强;崔亚亚【摘要】Graphene oxide/chitosan is a new type of biocomposites which was developed in recent years ,it possesses the uniquemechanical ,adsorptive ,electrochemical and antibacterial properties . The research progress of graphene oxide/chitosan composites was summarized in this paper . The preparation methods of the biocomposites were introduced briefly .Meanwhile ,the application of the biocomposites in the field of high mechanical strength of materials ,waste watertr eatment ,electro‐chemical sensor and biomedical materials were illustrated in details .At last ,the low cost and large scalepreparation ,structure and properties of composite materials and its application in new areas of graphene oxide/chitosan biocomposites were prospected .%氧化石墨烯／壳聚糖复合材料是近几年发展的一种新型生物复合材料，具有独特的力学性能、吸附性能、电化学性能以及抗菌性能等。

氧化还原石墨烯
氧化还原石墨烯（OxidizedGraphene）是由一层或多层石墨烯（Graphene）表面进行氧化处理而得到的一种新的材料，具有独特的结构和有益的性能。

它的外观很像标准的石墨烯片，但内在上会有更多的氧。

氧化还原石墨烯可以采用多种方式来生产，如气氛氧化、显像、化学掺杂、等离子体处理和激光处理等。

通过这些方法，可以使石墨烯表面带有氧官能团，从而改变其表面性质。

近年来，由于有许多可以广泛应用的优势，氧化还原石墨烯受到了越来越多的关注。

氧化还原石墨烯的特殊性能主要源于其表面的氧化官能团。

这些氧化基可以增加表面的亲水性，使石墨烯的表面变得更加疏水，便于分子的吸附与附着，从而增加其成膜性能和润湿性。

此外，氧化官能团还可以改变石墨烯的电学特性，改善其光学、热学等特性，从而为控制器件特性提供可能性。

氧化还原石墨烯具有广泛的应用前景。

由于其优良的物理性质，氧化还原石墨烯可以用于制备新型功能材料，可以用于构筑安全多功
能的生物传感器，可以用于生物医药领域，如药物缓控释、针对性的细胞检测等，并可广泛应用于光电子、玻璃纤维处理等领域。

未来，氧化还原石墨烯的技术的发展将更快，并会受到更多的关注，它将为新材料开发和传感器、药物和光电子等领域带来巨大的改变。

因此，我们预期氧化还原石墨烯在可持续性发展和新技术应用中有着重要的作用。

氧化石墨烯表面官能团氧化石墨烯是一种石墨烯表面简单的化学修改产生的新材料，具有纳米级特性和传统材料所不具备的独特性能，如高度电子迁移率、高比表面积、柔软性、热稳定性、生物相容性等。

因此，氧化石墨烯表面官能团成为了当前科学家和工业界极为关注的议题之一。

所谓官能团，即指化合物中与反应性较强的原子或基团结合的那部分基团。

在氧化石墨烯中，“官能化”通常指在石墨烯的氧功能团上引入一些新的有机官能基，以改变其性质或用途。

这种改造手段不仅可以增加材料的功能性，还可以改变其电荷分布、加强分子间相互作用力、增强机械性能等等。

具体来说，氧化石墨烯表面官能团主要包括以下几类：1. 羟基官能团（-OH）：羟基官能团是氧化石墨烯中最基本的官能团之一，在制备氧化石墨烯的过程中十分常见。

羟基官能团的存在可以增加材料的亲水性，使其更易溶于水和其他极性溶剂，并降低材料的电性能。

2. 羰基官能团（-CO）：羰基官能团可以增加材料的极性，使其更易溶于有机溶剂，增加表面的活性，并且是化学修饰、生物传感和催化反应的重要官能团。

3. 羧基官能团（-COOH）：羧基官能团可以使氧化石墨烯表面高度亲水，同时提高表面电荷密度和活性，是材料的一种重要官能团。

4. 氨基官能团（-NH2）：氨基官能团是氧化石墨烯表面催化反应的重要官能团，同时也是丰富多彩的有机化合物的构建和表面修饰的重要起始基团。

5. 硫醇官能团（-SH）：硫醇官能团作为一种强还原剂，可以使氧化石墨烯表面还原成石墨烯，同时还具有增加胶体稳定性、抗腐蚀、吸附性以及触媒性等特性。

基于这些氧化石墨烯表面官能团的特性，氧化石墨烯已经被广泛地应用于催化、传感、生物医学、环境监测、吸附、分离、纳米复合材料等许多领域中。

下面简单介绍一下氧化石墨烯表面官能团在几个具体领域中的应用：1. 催化氧化石墨烯表面官能团在催化反应中能够作为催化剂，使用简便，反应效率高，同时氧化石墨烯表面上的官能团也可以对反应产物进行分析。

石墨烯的研究现状与发展趋势展望摘要：石墨烯被称之为是神奇材料和万能材料，作为一种产生于新时代的新型材料，其本身具有着不容替代的电学、力学以及光学性能。

为此，本篇文章主要分析了石墨烯在国内外的研究现状，并对其未来的应用与发展趋势做出了展望。

关键词：石墨烯；研究发展；发展趋势一、前言碳材料在人类的发展进程中起到了重要的作用，作为一种十分常见且应用频率较高的材料，碳家族不仅仅有世界上硬度最高的金刚石，同时也有柔韧性极好的石墨烯。

目前石墨烯在世界范围内得到了高度的重视，由于其本身具有着较强的导电、导热性能，同时还拥有着高强度、高机械性以及超薄等优点，因此无论是在当下还是在未来均有着十分广阔的发展前景。

二、石墨烯国内外研究现状（一）国外鉴于石墨烯具有着如此之多的优良性能，因此世界各国都积极投入到了对石墨烯技术和产业化发展的研究之中。

其中，美国、日本等发达国家已经取得了阶段性的研究成果，并在各大企业中投入应用，例如IBM与三星公司均在利用石墨烯来生产电子产品。

整体而言，石墨烯技术在国际领域中已经发展的相对成熟，并且在多个行业中都有着较为深入的应用，逐渐呈现出了领先地位。

自2013年开始，有关于石墨烯的23个项目逐渐进入到大众视野，欧盟正式对外宣布，在未来十年将会投入10亿欧元和100个研究团队来进行石墨烯技术开发。

在美国，有多达三百多项的石墨烯研发项目正在积极进行，基本每项的投资额度均在10~50万美元。

通过初步了解可知，美国所研发的石墨烯技术重点倾向于体积更小且运行速度更快的电子器件。

而日本对于石墨烯行业的研究投入则更大，国家政府不仅大力支持相关企业与教育机构的研发工作，同时还在行业内投入了大量的研究资金。

其中索尼公司也在积极研究石墨烯薄膜技术，研究成果令人期待。

（二）国内相较于发达国家而言，我国对石墨烯技术的研究也并不落后。

早在2009年，中国科学院就已经正式推出了“石墨烯研究专项”，国家政府不仅给予了这一科研项目以强大的资金与政策支持，科技部也鼓励诸多企业和个人加入到石墨烯的研究队伍中，在很短的时时间内，便在石墨烯领域取得诸多进展。

氧化石墨烯的功能化改性及应用研究一、本文概述《氧化石墨烯的功能化改性及应用研究》这篇文章主要探讨了氧化石墨烯（Graphene Oxide，GO）的功能化改性方法及其在众多领域的应用。

氧化石墨烯，作为一种独特的二维纳米材料，因其优异的物理、化学性质，如良好的生物相容性、大的比表面积、高的电导率等，成为了科研领域的热点研究材料。

然而，原始的氧化石墨烯在某些应用场景中可能无法满足特定需求，因此，通过功能化改性，进一步拓展其应用领域，提升其性能，成为了当前研究的重点。

本文首先介绍了氧化石墨烯的基本性质，包括其结构特点、制备方法等。

随后，详细阐述了氧化石墨烯的几种主要功能化改性方法，包括共价改性、非共价改性和复合改性等，以及这些改性方法如何影响氧化石墨烯的性能。

在此基础上，文章进一步探讨了氧化石墨烯及其功能化改性产物在能源、生物医学、环境科学、电子器件等领域的应用，并展望了其未来的发展前景。

本文旨在通过深入研究氧化石墨烯的功能化改性及其应用，为相关领域的科研工作者和工程师提供有价值的参考信息，推动氧化石墨烯及其功能化改性产物的实际应用进程。

二、氧化石墨烯的制备方法氧化石墨烯（Graphene Oxide，GO）的制备是石墨烯化学研究中的关键步骤，其制备方法的选择直接影响到GO的性质和应用。

目前，制备氧化石墨烯的主要方法包括Brodie法、Staudenmer法和Hummers 法。

Brodie法是最早用于制备氧化石墨烯的方法，其通过在浓硝酸和硫酸的混合液中加入石墨粉，经过长时间的高温反应，得到氧化石墨烯。

但该方法反应时间长，且生成的产物中氧化程度不均一，限制了其在实际研究中的应用。

Staudenmaier法是对Brodie法的改进，通过引入氯酸钾作为氧化剂，提高了氧化效率，并可以在较低的温度下进行反应。

然而，该方法仍然存在反应时间长，且产生的废气难以处理等问题。

Hummers法是目前最常用的制备氧化石墨烯的方法。

石墨烯材料研究现状及应用前景崔志强（重庆文理学院材料与化工学院，重庆永川402160）摘要:近几年来，石墨烯材料以其独特的结构和优异的性能, 在化学、物理和材料学界引起了轰动。

本文引用大量最新的参考文献，阐述了石墨烯的制备方法如机械剥离法、取向附生法、加热 SiC 法、爆炸法、石墨插层法、热膨胀剥离法、电化学法、化学气相沉积法、氧化石墨还原法、球磨法等，分析了各种制备方法的优缺点.论述了石墨烯材料在透明电极、传感器、超级电容器、能源储存、复合材料等方面的应用，同时简要分析了石墨烯材料研究的现实意义,展望了其未来的发展前景。

关键词：石墨烯材料；制备方法；现实意义；发展现状；应用前景中图分类号：TQ323 文献标识码:A 文章编号:Research status and application prospect of graphene materialsCui Zhiqiang（Faculty of materials and chemical engineering, Chongqing Academy of Arts and Sciences，Yongchuan，Chongqing 402160) Abstract: In recent years，graphene has caused a sensation in chemical，physical and material science due to its unique structure and excellent properties. Cited in this paper a large number of the latest references，expounds the graphene preparation methods such as layer method, thermal mechanical stripping method, orientation epiphytic method，heating SiC method，explosion，graphite intercalation expansion stripping method，electrochemical method, chemical vapor phase deposition method, graphite oxide reduction method, ball milling method，and analyze the advantages and disadvantages of various preparation methods. This paper discusses the application of graphene materials in transparent electrodes, sensors, super capacitors, energy storage and composite materials, and briefly analyzes the practical significance of the study of graphene materials, and gives a prospect of its future development。