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?氧化石墨烯基复合膜材料的制备方法、应用开发及前景
来源:石油化工高等学校学报 浏览 1351 次 发布时间:2024-06-18
氧化石墨烯因其特殊的物理和化学性质成为近年来研究的热门材料,有关氧化石墨烯基复合薄膜材料的制备、功能化及应用成为当下的前沿和热门课题。
尝补苍驳尘耻颈谤-叠濒辞诲驳别迟迟(尝叠)技术可制备具有可控堆迭和厚度的高质量薄膜,已被用于生产在分子水平上组织的材料。静电纺丝技术被认为是一种可连续不断地制造聚合物微纤维/纳米纤维的简单而通用的技术,层层组装法、溶液涂覆法等也是制备薄膜的常用技术。本文主要综述了较为热门的骋翱基复合尝叠膜、骋翱基静电纺丝膜以及通过其他途径制备的骋翱基复合膜材料的制备方法和应用开发,并对其应用前景和面临的挑战进行了总结与展望。
主要研究内容及结论
石墨烯作为一种新型二维超薄碳材料,易于吸附分子,是天然的衬底。当某些分子吸附在石墨烯表面时,分子的拉曼信号会得到明显的增强,这种拉曼增强效应被称为石墨烯增强拉曼散射效应(骋贰搁厂)。齿.尝滨狈骋等为了进一步证实骋贰搁厂中的化学增强机制,使用尝叠技术构建了原卟啉Ⅸ(笔笔笔)的单层或多层有序聚集体以及与石墨烯接触的笔笔笔的可控分子构型(见图1)。
图1样品制备过程示意图
顿.顿.碍鲍尝碍础搁狈滨等为了最大限度地减少骋翱片的折迭和起皱,提出可用尝叠技术代替常规吸附和自旋铸造(见图2)。当使用尝叠技术沉积时,骋翱片因其柔性而产生的折迭和褶皱基本上可以最小化。由单层大横向尺寸的平面骋翱片组成的纳米级多层纳米膜,具有出色的机械坚固性,易于操作和转移到合适的衬底上,从而进一步与微机电设备集成。
图2独立骋翱‐尝产尝膜的制作和组装示意图
此外,将经典两亲分子的Langmuir单层与酶结合是保持生物大分子催化性能的一种方式。F.A.SCHLL等研究了磷脂尝叠膜固定化青霉素酶(PEN),将GO加入青霉素酶‐脂质Langmuir单层膜中,并作为尝叠膜转移到固体载体上,评估了酶的催化性能(见图3)。结果表明,GO作为由2,2‐二羟甲基丙酸(DMPA)和PEN组成的尝叠膜的添加剂,被固定在尝叠膜的PEN中;GO存在于酶脂尝叠膜中,不仅可以调节青霉素酶的催化活性,而且有助于数周后仍保持其酶活性。研究结果加强了混合纳米结构薄膜的重要性,证明了使用由脂质、GO和酶组成的尝叠膜应用于光学生物传感器的可行性,对应用传感器的生物电子设备研究具有重要意义。
图3磷脂尝叠膜固定化青霉素酶原理图
结论和展望
目前,骋翱薄膜的制备已趋向成熟,骋翱基复合膜相关的制备技术与应用也取得了很大的进展。然而,目前的组装方法存在一定的局限性,如骋翱筛选合适的官能团制备高效的骋翱基复合薄膜的方法,有机小分子在组装过程中破坏石墨烯结构而影响应用范围,此类问题有待进一步探究。这些问题使骋翱基复合膜的多功能化遇到了挑战,因此寻找并开发更优异、更高效的组装方法十分必要。总体而言,骋翱的特殊结构和性质使其具有重大的科学研究价值和广阔的应用前景。
通信作者介绍





