隨著材料領(lǐng)域的擴張，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作用等強相互作用力,，使GO之間很容易在不同體系中發(fā)生團聚，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的進一步應(yīng)用,。氧化石墨是由牛津大學(xué)的化學(xué)家本杰明·C·布羅迪在1859年用氯酸鉀和濃硝酸混合溶液處理石墨的方法制得。雞西合成氧化石墨

氧化石墨烯經(jīng)還原處理后,，對于提高其導(dǎo)電性,、比表面等大有裨益，使得石墨烯可以應(yīng)用于對于導(dǎo)電性,、導(dǎo)熱性等要求更高的應(yīng)用中,。在還原過程，含氧官能團的去除和控制過程本身也可成為石墨烯改性的一種方式,，根據(jù)還原方式的不同得到的石墨烯也具有不同的特性和應(yīng)用場景,。例如，通過熱還原方式得到的還原氧化石墨烯結(jié)構(gòu),、形貌,、組分可通過還原條件進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)控,。Dou等1人介紹了在氬氣流下在1100-2000°C的溫度范圍內(nèi)進行熱處理得到的石墨烯結(jié)構(gòu)和吸附性能的研究。所得到石墨烯粉體材料的表面積增加至超過起始前驅(qū)體材料四倍,，對氧化石墨烯進行熱還原處理提高了氧化石墨烯的熱學(xué)性能,，賦予了氧化石墨烯材料熱管理方面的應(yīng)用。附近氧化石墨研發(fā)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。

氧化石墨烯基納濾膜水通量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的納濾膜,，但是氧化石墨烯納濾膜對鹽離子的截留率還有待提高,。Gao等26利用過濾法在氧化石墨烯片層中間混合加入多壁碳納米管（MWCNTs），復(fù)合膜的通量達到113 L/（m2.h.MPa）,，對于鹽離子截留率提高,，對于Na2SO4截留率可達到83.5%。Sun等27提出了一種全新的,、精確可控的基于GO的復(fù)合滲透膜的設(shè)計思路,，通過將單層二氧化鈦（TO）納米片嵌入具有溫和紫外（UV）光照還原的氧化石墨烯（GO）層壓材料中，所制備的RGO/TO雜化膜表現(xiàn)出優(yōu)異的水脫鹽性能,。

工業(yè)化和城市化導(dǎo)致天然地表水體中的有毒化學(xué)品排放,，其中包括酚類、油污,、,、農(nóng)藥和腐植酸等有機物，這些污染物在制藥,，石化,，染料，農(nóng)藥等行業(yè)的廢水中檢測到,。許多研究集中在從水溶液中有效去除這些有毒污染物,，如光催化，吸附和電解54-57,。在這些方法中,，由于吸附技術(shù)低成本，高效率和易于操作,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他技術(shù),。與傳統(tǒng)的膜材料不同，GO作為碳質(zhì)材料與有機分子的相互作用機理差異很大,。新的界面作用可在GO膜內(nèi)引入獨特的傳輸機制,，導(dǎo)致更有效地從水中去除有機污染物。石墨烯和GO對有機物的吸附機理的研究表明,，疏水作用,、π-π鍵交互作用,、氫鍵、共價鍵和靜電相互作用會影響石墨烯和GO對有機物的吸附能力,。減少面內(nèi)難以修復(fù)的孔洞,，從而提升還原石墨烯的本征導(dǎo)電性。

GO的載藥作用也可促進間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化,。如用攜帶正電荷NH3+的GO（GO-NH3+）和攜帶負(fù)電荷COOH-的GO（GOCOOH-）交替層疊使其**外層為GO-COOH-,，以這種GO作為載體，攜帶骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）和P物質(zhì)（SP）附著到鈦（Ti）種植體上,，結(jié)果以Ti為基底,，表面覆蓋GO-COOH-，攜帶BMP-2和SP（Ti/GO-/SP/BMP-2）種植體周圍的新骨生成量要明顯多于Ti/SP/BMP-2,、Ti/GO-/BMP-2,、Ti/GO-/SP。這證明GO可以同時攜帶BMP-2和SP到達局部并緩慢釋放,，增加局部BMP-2和SP的有效劑量且發(fā)揮生物活性作用[89,90],。GO的這種雙重攜帶傳遞作用在口腔種植及骨愈合方面起著重要的作用。而體內(nèi)羥磷灰石（hydroxyapatite,，HA）是一種常用于骨組織修復(fù)的磷酸鈣陶瓷類材料,。在HA中加入GO，可以增強其在鈦板表面的附著強度,；以HA為基底,，表面覆蓋GO的復(fù)合物（GO/HA）表現(xiàn)出比純HA更高的抗腐蝕性能,，細(xì)胞活性也更強,。碳基填料可以提高聚合物的熱導(dǎo)率，但無法像提高導(dǎo)電性那么明顯,，甚至低于有效介質(zhì)理論,。新型氧化石墨類型

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,。雞西合成氧化石墨

GO膜在水處理中的分離機理尚存在諸多爭議,。一種觀點認(rèn)為通過尺寸篩分以及帶電的目標(biāo)分離物與納米孔之間的靜電排斥機理實現(xiàn)分離，如圖8.3所示,。氧化石墨烯膜的分離通道主要由兩部分構(gòu)成：1）氧化石墨烯分離膜中不規(guī)則褶皺結(jié)構(gòu)形成的半圓柱孔道,；2）氧化石墨烯分離膜片層之間的空隙。除此之外,，由氧化石墨烯結(jié)構(gòu)缺陷引起的納米孔道對于水分子的傳輸提供了額外的通道19-22,。Mi等23研究認(rèn)為干態(tài)下通過真空過濾制備的氧化石墨烯片層間隙的距離約為0.3 nm。雞西合成氧化石墨

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