碳納米材料的超分子表面修飾及應(yīng)用_圖文

1、 承倩怡等 ： 納米材料 的超分子表 面修飾及應(yīng) 用 碳 應(yīng) 用進(jìn)行 簡(jiǎn) 要介 紹 光 電材 料 石 墨烯 和碳 納米 管具有 優(yōu) 異 的電子遷 移率 ，通過(guò)碳 納 米材 料 與光 電材料 的結(jié) 合 可 以有效 地 減 少半 導(dǎo)體 納米 粒 子光生 空 穴一 電子對(duì) 的結(jié) 合 ， 而提 高光 電轉(zhuǎn)換 效 率 從 等 將 石 墨烯 和 吡 啶修 飾 的量 子 點(diǎn)混合 ， 將量 子點(diǎn) 修飾 在石 墨烯 的表 面 ， 使用 這種 材料 制備 的透 明電極 ， 其光 導(dǎo)率 可達(dá) ，比 硒 化鎘量 子 點(diǎn)高 數(shù)量級(jí) 個(gè) 等 制 備 了兩種 帶不 同 電荷 的卟 啉 分 子 ， 過(guò) 卟啉 分 子 與碳 納

2、米 管之 間 的 一 相 互 作 用 ， 通 分別 得 到 了這兩 種 卟 啉分 子 修 飾 的 碳 納米 管 溶 液 通過(guò) 層層 組裝 方法 ，在基底 上 交替 沉 積 上述 兩 種帶 不 同 電荷 的 卟啉修 飾 的碳納 米 管 ， 備 得 到含有 碳 制 納米 管 和卟 啉 的多層膜 由于碳 納米 管 的共 軛 體 系 ： 一 【 將 卟啉分 子 的光生 電子 對(duì)有 效 分離 ，使 得其 光 電 流 強(qiáng)度 有所 提 高 ， 而 提高 了薄膜 的光 電轉(zhuǎn)換效 率 從 等 使 用 電化 學(xué) 還 原 方 法 將 石 英 基 底 上 的石 墨烯 氧化 物薄膜 還 原制 得石 墨 烯 薄膜 ，并將

3、 具 有 光 響應(yīng) 特性 的十六 氟 酞菁 和銅 的配合 物 修飾 到切 割 后 的石 墨烯 表面 上 ， 得到 了基 于石 墨烯 的有機(jī) 光 控器件 ， 其結(jié) 構(gòu)示 意 圖及所 表 現(xiàn) 出 的光 開關(guān) 性 能如 圖 所 示 魏 藥物 及基 因載 體 由于碳 納米 材料 具有 較大 的 比表 面積 和較好 的生 物相 容 性 ， 常 適合 作 為 藥物 及 基 因載體 ，在 藥 非 物 控釋 及基 因傳 輸方 面受 到廣 泛關(guān) 注 通 過(guò)超 分 子 化 學(xué)方 法 可 以對(duì)其 進(jìn) 行 功 能 化 ， 提 高 其 溶解 性 ， 可 利 于靶 向基 團(tuán) 的引入 及靶 向藥 物傳 輸?shù)?等 通 過(guò) 功

4、能化 碳 納米管 和 石墨烯 ， 其 具有 較 好 使 的水溶 性 ， 然后 利 用 仃相互 作 用將 藥物 分子 負(fù)載 在碳 納米 材料 的表 面 ， 但 負(fù)載 量 大 ， 且無(wú) 重 金 一 不 而 疊糨 屬 離子 毒性 等 卵運(yùn) 用超 分 子化 學(xué) 方法 ，對(duì) 碳納 米 管 進(jìn) 行功 能 化 修 飾 ， 備 得 到多 種 具 有 正 電 制 荷 的超分 子 復(fù)合 物體 系 ， 實(shí)現(xiàn) 了 的凝 聚 ， 有 效轉(zhuǎn)染 到 細(xì)胞 中細(xì)胞 實(shí) 驗(yàn)證 明 ， 納 米 材料 細(xì)胞 并 碳 毒性 較小 等 利 用 相互作 用 和氫鍵 相 互作 用在 石 墨 烯 氧化 物 表 面 負(fù)載 抗 癌 藥物 分 子

5、 ，負(fù) 一 載量 高達(dá) 該 研究 組 還 發(fā)現(xiàn) ，利用 石墨 烯和 磁 性 納米 粒 子 的結(jié)合 可 以實(shí) 現(xiàn)靶 向藥 物傳 輸 等 制 備 的 和 形 成 的超分 子水凝 膠 體系 在藥 物傳輸 方 面也 表現(xiàn) 出 了一定 的應(yīng) 用前 景 化 學(xué)及 生物傳 感 由于碳 納米材 料具 有較 好 的導(dǎo) 電性 和寬 的 電位 窗 口，因此 已被 廣泛 應(yīng) 用 于 電化學(xué) 研 究 中基 于碳 納米 材料 較大 的 比表 面積和 優(yōu)異 的 電學(xué)性 能 ， 。 葡 萄糖 氧化 酶 固定 在 碳納米 管 電極上 ， 等 。 將 加 入微 量葡 萄糖 分子 后 電導(dǎo)開 始增 加 ， 明可 以將這 種 復(fù)合

6、材 料作 為酶 活 性 的傳 感 器 同 時(shí) ，許 多研 究 表 小 組 還研究 了單 壁碳 納米 管在 各種 生物 分 子 中的 電學(xué)性 能 的變化 等 通 過(guò) 相互作 用 對(duì)碳 納米 管進(jìn) 行糖 功能 化 ， 一 利用 糖 基 的生 物 活性 對(duì) 生物 分 子進(jìn) 行 傳 感 研 究表 明 ， 利用 碳 納米管 膜 較好 的導(dǎo) 電性 ，可 以將 活 細(xì)胞粘 附在 碳納 米 管膜表 面并 促進(jìn) 其生 長(zhǎng) ， 從 而對(duì) 活 細(xì)胞 中釋放 出的生物 分子 進(jìn)行 檢測(cè) 等 。 用疏 水相 互作 用力 將 十八 烷基 硫 醇 分子 修 。利 飾 在石 墨烯 表 面 ， 成一 層基 于石 墨烯 的 電子

7、 器件 的單 分 子膜 ，對(duì) 汞 離子 進(jìn) 行 檢測(cè) 研 究 表 明 ，經(jīng) 十 形 八烷基硫醇修飾后 的石墨烯可以對(duì)汞離子進(jìn)行吸附， 石墨烯器件 的狄拉克點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生 左右 的變化 ， 并帶 來(lái)高 度上 的改 變 ， 檢測(cè) 限可 達(dá) 其 結(jié) 論 與 展 望 綜 上所 述 ， 納米 材料 一直 是納 米科 學(xué)技 術(shù)研 究 中的熱 點(diǎn) ， 已取 得 了重 要 的 研究 進(jìn) 展 ，由于其 碳 并 具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的物理化學(xué)性能 ， 使其在鋰離子 電池材料 、 光電材料 、 化劑載體 、 催 化學(xué)及生 高 等 學(xué) 校 化 學(xué) 學(xué) 報(bào) 】 物傳感 器 、 氫 材料及 超 級(jí) 電容器 材料 等方 面都 備

8、受 關(guān) 注碳 納米 材 料 的研 究 和應(yīng) 用 領(lǐng)域 的關(guān)鍵 之 一 儲(chǔ) 是實(shí) 現(xiàn)材 料 的大規(guī) 模 、 質(zhì)量 制備 對(duì)于 石 墨烯 而言 ， 械 剝 離法 因受產(chǎn) 量 的限 制 而很 難 實(shí) 現(xiàn) 大量 制 高 機(jī) 備 ，而通 過(guò)氧 化方 法制 備 分散性 較 好 的碳 納 米材 料會(huì) 使得 其 電子 結(jié) 構(gòu)及 晶體 的完 整性 受到 破壞 ，使 其 物 理化 學(xué)性 質(zhì) 受到 影 響 ，并 限制 了其在 電化 學(xué)及 器件 方 面 的應(yīng)用 因此 通過(guò) 超分 子 修 飾 的方 法 制備 結(jié) 構(gòu) 相對(duì) 完 善 的碳納 米材 料成 為 一個(gè)應(yīng) 用 研究 的關(guān) 鍵課 題 前 ， 納 米 材料 的超 分

9、子 功能 化 已取 得 了 碳 一 些研 究 進(jìn)展 ，隨著 納米 技術(shù) 研 究的不 斷發(fā) 展 ， 續(xù)深 入探 索 現(xiàn)有 超 分 子碳 納 米材 料 的形 成 機(jī) 理 和性 繼 能及構(gòu)筑性能新穎的碳納米材料體系仍將是該領(lǐng)域 的研究重點(diǎn)同時(shí) ， 今后還需探索更為優(yōu)異的修飾 方法 ， 使碳 納 米材 料 的優(yōu) 異性 能得 到更好 的發(fā)揮 ，并進(jìn) 一 步拓 展 其應(yīng) 用 領(lǐng) 域 而如 何 實(shí) 現(xiàn)高 質(zhì) 量 的碳 納 米材 料 的大 量制 備及 其超 分 子功能 組裝 是 實(shí)現(xiàn)碳 納米 材 料從研 究 走 向應(yīng) 用 過(guò)程 中必 須解 決 的問(wèn)題 參 考 文 獻(xiàn) ， 一 ， ， ， ： ： ， ， ， ：

10、 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ： ， ： 】 ， ， ， ， ： ， ， ， ， ， ， ，（） ， ： ， ， ， ， ， ， ， ： ， ， ， ， ， （ ： ， ） ， ， ， ， ， ， ， （ ）： ， ， ， ， ， ， ， ， ） （ ， ， ： ， ， ， ， ， ： ） ， ， （ ） ， ， ， ） ， ， ， ， ， ， ， ， ： 】 ， ， ） ， （ ： ， ， ， ， ， ， （ ） ： ， ， ， ， ， ， ） ， （ ： ， ， ， ， ， ） ， （ ： ， ， ， ， （ ： ， ） ， ， ） ， ， ， ， （ ： ， ： ， ， ， ，

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12、 ， ， ， （ ： ， ， ， ， ） ， ， ， ， ， ， ， ， ，（ ： ） ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ） 】 （ ： ， 許 ， 王紅科 ） 張 輝 ） （ ， （ ， 王 武林 ） （ ， （ 趙鴻斌 ） （ 蘭蘭 ） ?；郏?， （ （ 劉傳生 ） 高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào) ） ， ： （ ， （ ） ， ， （ ， ， ）： ， ， ， ， ， ： ， （ ） ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， （ ） ， ： ， （ ： ， ， ， ， ， ， ） ， ， ） ， ， ， （ ： ， ， ， ： ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ： ， （ ） ， ， ， ，

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