GO/RGO在光纤传感领域会有越来越多的应用,其基本的原理是利用石墨烯及氧化石墨烯的淬灭特性、分子吸附特性以及对金属纳米结构的惰性保护作用等,通过吸收光纤芯层穿透的倏逝波改变光纤折射率或者基于表面等离子体共振(SPR)效应影响折射率。GO/RGO可以在光纤的侧面、端面对光进行吸收或者反射,而为了增加光与GO/RGO层的相互作用,采用了不同光纤几何弯曲形状,如直型、U型、锥型和双锥型等。有铂纳米颗粒修饰比没有铂纳米颗粒修饰的氧化石墨烯薄膜光纤传感器灵敏度高三倍,为多种气体的检测提供了一个理想的平台。关于GO与水泥基复合材料的作用机制,研究者也有不同的观点,目前仍没有定论。济南绿色氧化石墨
氧化石墨烯(GO)是一种两亲性材料,在生理条件中一般带有负电荷,通过对GO的修饰可以改变电荷的大小,甚至使其带上正电荷,如利用聚合物或树枝状大分子等聚阳离子试剂。在细胞中,GO可能会与疏水性的、带正电荷或带负电荷的物质进行相互作用,如细胞膜、蛋白质和核酸等,因此会诱导GO产生毒性。因此在本节中,我们主要探讨GO在细胞(即体外)和体内试验中产生已知的毒性效应,以及产生毒性的可能原因。石墨烯材料的结构特点主要由三个参数决定:(a)层数、(b)横向尺寸和(c)化学组成即碳氧比例)。生产氧化石墨价格随着含氧基团的去除,氧化石墨烯(GO)在可见光波段的的光吸收率迅速上升。
在光通信领域,徐等人开发了飞秒氧化石墨烯锁模掺铒光纤激光器,与基于石墨烯的可饱和吸收体相比,具有性能有所提升,并且具有易于制造的优点[95],这是GO/RGO在与光纤结合应用**早的报道之一。在传感领域,Sridevi等提出了一种基于腐蚀布拉格光栅光纤(FBG)外加GO涂层的高灵敏、高精度生化传感器,该方法在检测刀豆球蛋白A中进行了试验[96]。为了探索光纤技术和GO特性结合的优点,文献[97]介绍了不同的GO涂层在光纤样品上应用的特点,还分析了在倾斜布拉格光栅光纤FBG(TFBG)表面增加GO涂层对折射率(RI)变化的影响,论证了这种构型对新传感器的发展的适用性。图9.14给出了归一化的折射率变化数据,显示了这种构型在多种传感领域应用的可能。
比较成熟的非线性材料有半导体可饱和吸收镜和碳纳米管可饱和吸收体。但是制作半导体可饱和吸收镜需要相对复杂和昂贵的超净制造系统,这类器件的典型恢复时间约为几个纳秒,且半导体可饱和吸收镜的光损伤阀值很低,常用的半导体饱和吸收镜吸收带宽较窄。碳纳米管是一种直接带隙材料,带隙大小由碳纳米管直径和属性决定。不同直径碳纳米管的混合可实现宽的非线性吸收带,覆盖常用的1.0~1.6um激光増益发射波段。但是由于碳纳米管的管状形态会产生很大的散射损耗,提高了锁模阀值,限制了激光输出功率和效率,所以,研究人员一直在寻找一种具有高光损伤闽值、超快恢复时间、宽带宽和价格便宜等优点的饱和吸收材料。常州第六元素公司可以生产多个型号的氧化石墨。
光学材料的某些非线性性质是实现高性能集成光子器件的关键。光子芯片的许多重要功能,如全光开关,信号再生,超快通信都离不开它。找寻一种具有超高三阶非线性,并且易于加工各种功能性微纳结构的材料是众多的光学科研工作者的梦想,也是成功研制超高性能全光芯片的必由之路。超快泵浦探针光谱表明,重度功能化的具有较大SP3区域的GO材料在高激发强度下可以出现饱和吸收、双光子吸收和多光子吸收[6][50][51][52],这种效应归因于在SP3结构域的光子中存在较大的带隙。相反,在具有较小带隙的SP2域中的*出现单光子吸收。石墨烯在飞秒脉冲激发下具有饱和吸收[52],而氧化石墨烯在低能量下为饱和吸收,高能量下则具有反饱和吸收[51]。因此,通过控制GO氧化/还原的程度,实现SP2域到SP3域的比例调控,可以调整GO的非线性光学性质,这对于高次谐波的产生与应用是非常重要的。氧化石墨烯(GO)的厚度只有几纳米,具有两亲性。鸡西开发氧化石墨
氧化石墨可以用于提高环氧树脂、聚乙烯、聚酰胺等聚合物的导热性能。济南绿色氧化石墨
随着材料领域的扩张,人们对于材料的功能性需求更为严苛,迫切需要在交通运输、建筑材料、能量存储与转化等领域应用性质更加优良的材料出现,石墨烯以优异的声、光、热、电、力等性质成为各新型材料领域追求的目标,作为前驱体的GO以其灵活的物理化学性质、可规模化制备的特点更成为应用基础研究的热电。虽然GO具有诸多特性,但是由于范德华作用以及π-π作用等强相互作用力,使GO之间很容易在不同体系中发生团聚,其在纳米尺度上表现的优异性能随着GO片层的聚集***的降低直至消失,极大地阻碍了GO的进一步应用。济南绿色氧化石墨