石墨烯的功能化修饰
石墨烯的功能化及其在太阳能电池中的应用
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东南大学研究生课程论文功能高分子化学题目：石墨烯功能化及其在太阳能电池中的应用院（系）：化学化工学院专业：化学姓名：田佳卉学号： 220152318 指导教师：林保平教授东南大学化学化工学院2015年12月石墨烯功能化及其在太阳能电池中的应用田佳卉220152318（东南大学化学化工学院）摘要作为世界上最薄的二维材料，石墨烯材料表现出独特的光学、电学和力学性质，这些性质使得它在聚合物太阳能电池的电极界面修饰领域有着非常强大的应用潜力。
本文介绍了石墨烯的结构、性质及功能化修饰方法，包括共价键修饰和非共价键修饰，并阐述了近年来石墨烯应用于太阳能电池领域的发展现状，包括石墨烯应用于太阳能电池透光电极以及电池中电子受体材料等方面。
关键词石墨烯聚合物共价键功能化非共价键功能化太阳能电池Functionalization and Applications ofGraphene-based Materials in Solar CellsTian Jiahui220152318（School of Chemistry and Chemical Engineering, Southeast University.）Abstract The research of graphene develops dramatically in diverse fields, such as materials, physics, chemistry, biology and so on. Functionalized graphene has attracted tremendous attention as a kind of potential carbon nanomaterial. Recent progresses in non-covalent bond and covalent bond functionalized graphene are summaried based on the research progress at home and abroad．Interests in graphene applications in solar cells have been motivated to meet the demand of improving the photovoltaic performance. Graphene applications in solar cells, such as graphene based transparent conducting electrodes and accepter materials, are reviewed systematically.Key words graphene polymer functionalization solar cells1 前言自2004年英国曼彻斯特大学Geim研究小组首次制备出稳定的石墨烯以来，有关石墨烯的制备及应用得到广泛关注及研究。
氧化石墨烯与羧基
氧化石墨烯和羧基之间存在密切的关系。
氧化石墨烯是一种功能化的石墨烯材料，其表面含有丰富的含氧官能团，如羟基、环氧基和羧基等。
这些官能团赋予氧化石墨烯独特的物理和化学性质，如亲水性、分散性、化学反应活性等。
羧基（-COOH）是氧化石墨烯表面的一种重要官能团。
羧基的存在使得氧化石墨烯在水和其他极性溶剂中具有良好的分散性，同时也为进一步的化学修饰提供了反应位点。
例如，通过羧基与其他分子或官能团之间的酯化、酰胺化等反应，可以实现氧化石墨烯的功能化改性，从而拓展其在复合材料、生物医学、能源等领域的应用。
此外，羧基还可以与金属离子或金属氧化物形成稳定的配合物或复合物，这有助于增强氧化石墨烯与金属基材料之间的界面相互作用，提高复合材料的力学性能和导电性能等。
总之，氧化石墨烯与羧基之间的相互作用对于调控氧化石墨烯的性质和应用具有重要意义。
石墨烯-CE应用
对红景天、水蜜桃、香蕉及润肤露中有效成分的分离检测。
石墨烯修饰电极不仅对分析物具有稳定的电流响应值，而且能 够有效提高检测的信噪比，实现对相应物质的高分辨率识别。同时， 该方法还具有检出限低、灵敏度高、电催化活性强、电极污染度低 及稳定性好等优点。
氧化石墨烯毛细管整体柱的制备定相固定于毛细管柱内，可以有效增加分析物与固定相之 间的相互作用，进而提高的分离效率。
石墨烯( 氧化石墨烯) 修饰毛细管柱
由于实现物质分离的主要场所在毛细管柱内，对毛细管柱进行功能 化处理可以使其具有不同的性质，进而完成对不同类型物质的分离检 测。 石墨烯衍生物(如氧化石墨烯和羧基石墨烯 )具有石墨烯的单片层结 构，在其六元环上含有羧基、羟基及环氧基等官能团，使其在分离化 合物时更具选择性。由于好的稳定性及巨大的比表面积、较强的π-π电 子共轭作用、疏水作用及氢键作用等，石墨烯衍生物有望成为毛细管 电色谱中极具发展前景的固定相材料。通过化学键合修饰，将石墨烯 ( 氧化石墨烯) 修饰在毛细管内壁从而改善对目标分析物的分离，兼具 毛细管电泳和高效液相色谱的优势，分离复杂混合物时具有更高的分 离效率。
石墨烯由于大的比表面积，使其具有较好的吸附性能 ( 尤其对二维 的平面形分子如芳香化合物 )，易于功能化，尤其是其衍生物氧化石墨 烯，更有利于选择性吸附，基于此石墨烯及其衍生物可以作为毛细管 电泳或毛细管电色谱的新型固定相。
• Yan 等在室温下通过一步聚合方法，将氧化石墨烯用于毛细管整体柱的 制备，结果表明以氧化石墨烯作为固定相不仅可以利用其表面的含氧 基团来修饰电渗流，而且其自身的芳香性和 π-π 堆积等性能可以实现 与目标分析物的相互作用，从而提高毛细管电色谱的分离能力。实现 了烷基苯和多环芳烃等分析物的基线分离并相应提高了其分离效果。 该方法具有较好的稳定性和分离效率，有效提高了的分离能力，对中 性和极性化合物具有较好的分离性能。
石墨烯量子磺酸化-概述说明以及解释
石墨烯量子磺酸化-概述说明以及解释1.引言1.1 概述石墨烯是一种由碳原子组成的单层平面晶格结构材料，具有独特的物理和化学性质。
它具有极高的导电性、热导性和机械强度，同时还具有优异的光学特性和化学稳定性。
这些独特的性质使得石墨烯在各个领域的应用潜力巨大。
量子磺酸化是一种在石墨烯材料上引入磺酸基团的化学修饰方法。
通过磺酸化处理，可以改变石墨烯的表面性质和化学反应活性，进而拓宽其应用领域。
石墨烯量子磺酸化使得石墨烯具有更好的溶解性和可加工性，同时在能源储存、催化剂、光电器件等方面展现出了巨大的潜力。
本文的目的是对石墨烯量子磺酸化的方法和应用进行综述和探讨。
通过对相关文献和实验结果的分析，我们将介绍石墨烯的基本特性和结构，解释量子磺酸化的概念和原理，并详细介绍石墨烯量子磺酸化的方法和技术。
同时，我们还将总结石墨烯量子磺酸化的重要性及其在各个领域中的应用，并展望未来的研究方向。
通过对石墨烯量子磺酸化的深入了解，我们可以更好地认识到这一领域的重要性和潜力。
未来的研究和开发工作将进一步推动石墨烯量子磺酸化的应用和技术的发展，为材料科学和纳米技术领域的发展做出更大的贡献。
本文的研究对于促进石墨烯量子磺酸化的研究和应用具有重要的参考价值，并将为相关科研人员提供思路和启示。
1.2文章结构文章结构的目的是为了给读者提供一个清晰的内容框架，使他们在阅读过程中能够更好地理解文章的主题和内容。
本文的结构分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们会对石墨烯量子磺酸化进行一个整体概述，介绍石墨烯和量子磺酸化的基本概念，并明确文章的目的和意义。
接下来，在正文部分，将会分为三个小节展开讲述。
首先，我们会对石墨烯进行详细的介绍，包括其结构、性质及应用领域等方面的内容。
其次，我们会解释量子磺酸化的概念，并探讨其在材料科学中的重要性和实际应用。
最后，我们会详细介绍石墨烯量子磺酸化的方法，包括化学合成、物理改性等方面的内容。
最后，在结论部分，我们将对石墨烯量子磺酸化的重要性进行总结，并展望未来的研究方向。
石墨烯的制备、功能化及在化学中的应用
石墨烯的制备、功能化及在化学中的应用作者：关凤华来源：《中国校外教育·高教(下旬)》2014年第14期摘要：石墨烯从被发现到现在，已经经历了十年的时间。
从当初的概念材料变成现实中真正的材料，石墨烯已经在各个领域得到了非常广泛的应用，尤其是化学领域，对石墨烯的关注一直居高不下，对石墨烯的应用前景有非常大的信心。
关键词：石墨烯制备功能化化学应用石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，是一种由碳原子以SP2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。
石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直到2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖格夫成功地在实验中分离出石墨烯，从而证实它可以单独存在。
石墨烯是已知的世界上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，是一种透明、良好的导体，因此应用领域非常广泛，兼具良好的军事和民用用途。
时至今日，石墨烯材料的制备已经更加的多元化和功能化，制备模式也更加丰富，对于促进当代化学领域的发展有着重要意义。
一、石墨烯的制备1.微机剥离法微机剥离法是石墨烯最早的发现和制备方法，该方法的操作原理是利用痒等离子束在高取向热解石墨材料表面进行槽面的刻蚀处理，具体刻蚀的尺寸标准为20.0nm～2.0nm（宽度），5.0nm（深度）。
将讲过处理后的高取向热解石墨压制在SiO2/Si基底基础之上，通过熔烧的方式，对多余的石墨片进行反复的剥离。
经过以上处理以后，将石墨薄片完全浸润在丙酮溶液中，通过超声清洗的方式，依赖于显微镜挑选镜下检出单原子层特点的石墨烯材料。
微机剥离法剥离制备的石墨烯结构完整，具有高电导性，但制备过程繁琐，生产效率较低，并不适用于大规模石墨烯材料的生产。
2.外延生长法外延生长法是利用生长基质的结构种出石墨烯。
通过将含有4H/6H-SiC的Ir或者Ru等单晶在超高真空环境下高温退火处理，使碳元素向晶体表面偏析，形成外延单层石墨烯薄膜。
磷钼酸／壳聚糖功能化的石墨烯多层膜修饰电极及其电化学行为
物 具 有 良好 的 导 电性 ，这 也 限制 了该 方 法 的使 用 ．
层 层 自组 装 法 在 构 造 多 层 膜 方 面 被认 为 是 一 种 非 常 有 前 途 的方 法 ，这 种 方 法 不 仅 可 以形 成 牢 固而
均 匀 的 薄 膜 ，而 且 可 以 精 确 控 制 膜 层 数 和 膜 厚 ，
的 电极 表 面 主要 有 吸附 法 们、电化学 沉 积 法 ” 、
用于 Ｎ － Ｏ２的检测 ， 而这些 方法 都不 可避免地 存在 然
耗 费 昂贵 或者 检测 时 间过 长等 缺 点 ．为 了克服 这些 不 足 ，人们 把研 究 兴趣 转移 到 具有 可靠 、敏感 、抗 干 扰 、简 单及 花费较 低等优 点 的电化学 技术 上． 石墨烯作为一种新 型平面 ２维材料 ， 最早 由英 国 曼 彻斯 特 大学 的 Ｎｏ ｏ ｅ ｖ等 【利用 胶带 剥离 高 定 ｖ ｓｌ ｏ ４ 】 向石 墨 的方 法获 得 ．石墨烯 碳 原 子紧 密堆 积形 成 单 层 ２维蜂窝状 晶格结构， 具有超大 的比表面积 以及优 的电学 、力学 、光学 和热 学性 质［ １ ５ ．人们 普遍 预 ～ 测 石 墨烯在 电子 、信 息 、能源 、材 料 和生物 医药 等
文章编号 ： ０ ０５ ６ （０ １０ —５ ２０ １ ０ —８ ２２ １ ）５０ １ ．５
磷钼 酸／ 壳聚糖 功能化 的石 墨烯 多层 膜修饰
电极及 其 电化 学行 为
袁 慧珍，宋永 海，张 梅 ，刘 丽，汪 莉
（ 江西 师 范 大 学 化 学化 工 学 院，江 西 南 昌 ３０ ２ ） ３ ０ ２
摘要 ：通过层层 自组装壳聚糖功能化的石墨烯和磷钼杂多酸于半胱胺修饰的金电极， 构筑磷钼杂多酸／ 壳聚
功能化氧化石墨烯作为药物载体材料的研究进展
of
China
Pha中rma阖ceuJti•cal 科Un夂ive學rsit学yቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
报
2017,48(1)
： 117
-124
117
功能化氧化石墨烯作为药物载体材料的研究进展
王 晨 ，许 军 刘 燕 华 ，王 增 涛 ，胡 越 ，田 太 平 ，易梦娟 (江西中医药大学药物化学教研室，南昌330004)
摘 要 功 能 化 氧 化 石 墨 晞 基 于 石 墨 晞 的 结 构 改 造 得 到 ，具 有 良 好 的 水 溶 性 、生 物 相 容 性 、较 高 的 载 药 率 以 及 易 于 修 饰 等
p 优 点 ，在 国 内 外 引 起 广 泛 的 关 注 本 文 综 述 了 氧 化 石 墨 晞 的 表 面 修 饰 ，以 及 它 作 为 药 物 递 送 载 体 在 抗 肿 瘤 、抗 菌 、高 血 压 治
Jun,LIU
Yanhua,et
al.
Research
progress
on
functionalized graphene '
oxide
as
drug
carriem[ J ]* J —
China
Research progress on functionalized graphene oxide as drug carriers
summarizes the surface modification of graphene oxide, and its applications on anti-tumor, antibacteria, anti
hypertension,gene therapy and biosafety as a drug carrier,providing new methods and ideas in the biomedical field.
石墨烯与生物医学应用的研究进展
石墨烯与生物医学应用的研究进展石墨烯是近年来备受关注的一种新型材料，它由一层厚度非常薄的碳原子构成，因为其惊人的物理和化学性质，它被认为是一种革命性的材料。
石墨烯具有高强度、高导电性、高热导性、超薄和透明等特性，已被广泛研究和应用于许多领域，包括生物医学领域。
本文将阐述石墨烯在生物医学应用领域的研究进展和应用前景。
一、石墨烯在生物医学中的应用石墨烯在生物医学中的应用主要有两个方面：诊断和治疗。
1. 诊断应用石墨烯可以作为一种高灵敏度的检测器，可以用于诊断和监测疾病。
例如，在血液中检测癌症标志物等生物分子，这对于早期癌症的筛查和监测是非常重要的。
另外，石墨烯还可以用于制备纳米传感器，这是一种使用纳米级别的材料来检测和传递信号的设备。
石墨烯纳米传感器可以用于检测细菌、病毒和其他生物分子的存在，从而起到诊断作用。
2. 治疗应用石墨烯也可以用于生物医学领域的治疗。
目前，石墨烯在癌症、心脑血管疾病和神经退行性疾病等方面的治疗应用正受到越来越多的关注。
例如，在癌症治疗方面，石墨烯可以作为一种载体来输送化疗药物或放射性同位素到肿瘤部位，从而实现精准治疗。
此外，石墨烯还可以被用来研究癌症的生物学机制，为癌症治疗提供更多的思路。
在心脑血管疾病的治疗方面，石墨烯也有着广泛的应用前景。
石墨烯可以用来制备可移植的血管支架和人工心脏瓣膜等器械。
在神经退行性疾病的治疗方面，石墨烯也有着显著的效果。
石墨烯可以促进神经细胞的再生和修复，同时减轻疼痛和炎症反应，对于治疗阿尔茨海默症、帕金森氏病等疾病有很大的帮助。
二、石墨烯的特性在生物医学领域中的应用石墨烯在生物医学领域的应用得到了广泛的认可，这主要是由于其独特的物理和化学特性。
1. 高度可调和可控石墨烯可以通过化学修饰或结构设计来调节其形状和功能。
这种可控性使得石墨烯在生物医学领域中的应用得到了很大的发展。
例如，石墨烯衍生物可以通过化学修饰，在不影响其结构完整性的前提下，改变其亲水性和亲油性，从而广泛用于生物医学方面的应用。