隨著材料領(lǐng)域的擴(kuò)張,，人們對于材料的功能性需求更為嚴(yán)苛，迫切需要在交通運(yùn)輸,、建筑材料,、能量存儲與轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域應(yīng)用性質(zhì)更加優(yōu)良的材料出現(xiàn)，石墨烯以優(yōu)異的聲,、光,、熱、電,、力等性質(zhì)成為各新型材料領(lǐng)域追求的目標(biāo),，作為前驅(qū)體的GO以其靈活的物理化學(xué)性質(zhì)、可規(guī)?；苽涞奶攸c(diǎn)更成為應(yīng)用基礎(chǔ)研究的熱電,。雖然GO具有諸多特性，但是由于范德華作用以及π-π作用等強(qiáng)相互作用力,，使GO之間很容易在不同體系中發(fā)生團(tuán)聚,，其在納米尺度上表現(xiàn)的優(yōu)異性能隨著GO片層的聚集的降低直至消失，極大地阻礙了GO的進(jìn)一步應(yīng)用,。GO表面的各種官能團(tuán)使其可與生物分子直接相互作用,，易于化學(xué)修飾。浙江生產(chǎn)氧化石墨

在GO還原成RGO的過程中,，材料的導(dǎo)電性,、禁帶特性和折射率都會發(fā)生連續(xù)變化，形成獨(dú)特而優(yōu)異的可調(diào)諧型新材料,。2014年,，澳大利亞微光子學(xué)中心賈寶華教授領(lǐng)導(dǎo)的科研小組發(fā)現(xiàn)在用激光直寫氧化石墨烯薄膜形成微納米結(jié)構(gòu)的過程中，材料的非線性可以實(shí)現(xiàn)激光功率可控的動態(tài)調(diào)諧,。與傳統(tǒng)的非線性材料相比,，氧化石墨烯的三階非線性高出了整整1000倍，隨著氧化石墨烯中的氧成分逐漸減少,，而非線性也呈現(xiàn)出被動態(tài)調(diào)諧的豐富變化,。不但材料的非線性系數(shù)的大小產(chǎn)生改變,，其非線性吸收和折射率也發(fā)生變化，并且,，這種豐富的非線性特性完全可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)操控,。浙江生產(chǎn)氧化石墨GO的摻量對于水泥復(fù)合材料的提升效果也有差異。

在推動以氧化石墨烯為載體的新藥進(jìn)入臨床試驗(yàn)前,，勢必會面臨諸多挑戰(zhàn)：（1）優(yōu)化氧化石墨烯的制備方法及生產(chǎn)工藝,，使其具有可重復(fù)性，并能精確控制氧化石墨烯的尺寸和質(zhì)量,；（2）比較好使用劑量的摸索,，找到以氧化石墨烯為載體的療效和毒性之間的平衡點(diǎn)；（3）其他表面修飾劑的開發(fā),，需具有良好生物相容性且修飾后的氧化石墨烯能在短時(shí)間內(nèi)被生物體,；（4）毒理學(xué)方法的進(jìn)一步規(guī)范，系統(tǒng)闡明以氧化石墨烯為載體的潛在毒性,；（5）體內(nèi)外模型的建立,，評價(jià)氧化石墨烯的生物相容性，使其能更好地轉(zhuǎn)化到臨床,。此外,，以氧化石墨烯為載體的在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用時(shí)，還需考慮到對人體和環(huán)境的不利影響,，是否可能導(dǎo)致潛在的人體暴露和環(huán)境污染問題,，這些有待于進(jìn)一步研究,。 氧化石墨烯是有著非凡價(jià)值的新材料,，將會在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮舉足輕重的作用。

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)用提供了一個廣闊的平臺,。氧化石墨烯（GO）的光學(xué)性質(zhì)與石墨烯有著很大差別。

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,。氧化石墨烯表面的-OH和-COOH等官能團(tuán)含有孤對電子,。浙江生產(chǎn)氧化石墨

掃描隧道顯微鏡照片表明，在氧化石墨中氧原子排列為矩形,。浙江生產(chǎn)氧化石墨

GO作為新型的二維結(jié)構(gòu)的納米材料,，具有疏水性中間片層與親水性邊緣結(jié)構(gòu)，特殊的結(jié)構(gòu)決定其優(yōu)異的特性,。GO的活性主要有以下幾種機(jī)制：（1）機(jī)械破壞,，包括物理穿刺或者切割；（2）氧化應(yīng)激引發(fā)的細(xì)菌/膜物質(zhì)破壞,；（3）包覆導(dǎo)致的跨膜運(yùn)輸阻滯和（或）細(xì)菌生長阻遏,；（4）磷脂分子抽提理論。GO作用于細(xì)菌膜表面的殺菌機(jī)制中,，主要是GO與起始分子反應(yīng)（Molecular Initiating Events,，MIEs）[51]的作用（圖7.3），包括GO表面活性引發(fā)的磷脂過氧化,，GO片層結(jié)構(gòu)對細(xì)菌膜的嵌入,、包裹以及磷脂分子的提取，GO表面催化引發(fā)的活性自由基等,。另外,，GO的尺寸在上述不同的機(jī)制中對的影響也是不同的,，機(jī)械破壞和磷脂分子抽提理論表明尺寸越大的GO， 能表現(xiàn)出更好的能力,，而氧化應(yīng)激理論則認(rèn)為GO 尺寸越小,，其效果越好。浙江生產(chǎn)氧化石墨