氧化石墨烯制備與應(yīng)用

第1章　氧化石墨烯的制備及表征/001　
1.1　合成 002
1.1.1 Brodie’s法 002
1.1.2 Staudenmaier’s法 002
1.1.3 Hummers’法 003
1.1.4 Tour’s法 004
1.1.5 高鐵酸鉀氧化法 005
1.1.6 電化學(xué)制備法 006
1.1.7 其他氧化石墨烯的制備方法 008
1.2　氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)研究 008
1.3　氧化石墨烯的光譜特征和結(jié)構(gòu)表征方法 011
1.3.1 氧化石墨烯的光譜特征 011
1.3.2 氧化石墨烯的形態(tài)學(xué)特征及熱穩(wěn)定性 013
1.4　小結(jié) 017
參考文獻(xiàn) 018

第2章　氧化石墨的還原/021　
2.1　氧化石墨烯還原評(píng)價(jià)方法 021
2.1.1 光學(xué)特征 022
2.1.2 導(dǎo)電性 023
2.1.3 碳氧比 023
2.1.4 其他技術(shù) 024
2.2　還原方法與機(jī)理 024
2.2.1 熱還原 024
2.2.2 光催化還原 028
2.2.3 溶劑熱還原 028
2.2.4 電化學(xué)還原 029
2.2.5 化學(xué)試劑還原 029
2.2.6 植物提取物還原 039
2.2.7 微生物還原 039
2.2.8 蛋白質(zhì)還原 040
2.2.9 激素還原 040
2.3　小結(jié) 041
參考文獻(xiàn) 041

第3章　氧化石墨烯的修飾和改性/047　
3.1　氧化石墨烯的還原改性 048
3.2　共價(jià)修飾改性 048
3.2.1 羧基修飾 049
3.2.2 環(huán)氧基團(tuán)修飾 049
3.2.3 羥基修飾反應(yīng) 050
3.3　聚合物共價(jià)修飾氧化石墨烯表面 051
3.3.1 Graft from接枝修飾方式 051
3.3.2 Graft to修飾改性氧化石墨烯表面 053
3.4　非共價(jià)鍵修飾 055
3.5　氧化石墨烯交聯(lián) 057
3.6　小結(jié) 059
參考文獻(xiàn) 059

第4章　氧化石墨烯組裝/063　
4.1　氧化石墨烯纖維（一維）組裝及應(yīng)用 063
4.1.1 氧化石墨烯纖維的制備及性能研究 064
4.1.2 氧化石墨烯纖維的主要應(yīng)用 070
4.2　氧化石墨烯薄膜結(jié)構(gòu)組裝及應(yīng)用 072
4.2.1 抽濾成膜法 072
4.2.2 Langmuir-Blodgett(LB)組裝法 075
4.2.3 逐層組裝法 076
4.2.4 界面誘導(dǎo)自組裝 076
4.2.5 旋轉(zhuǎn)涂膜法 077
4.2.6 其他方法 078
4.3　氧化石墨烯三維宏觀體結(jié)構(gòu)組裝及應(yīng)用 079
4.3.1 水熱法 080
4.3.2 溶劑熱法 081
4.3.3 化學(xué)還原中的組裝 082
4.3.4 三維組裝中的交聯(lián)方法 082
4.3.5 模板法 084
4.3.6 其他方法 085
4.4　小結(jié) 086
參考文獻(xiàn) 086

第5章　氧化石墨烯基復(fù)合材料/094　
5.1　氧化石墨烯/高分子復(fù)合材料體系 094
5.1.1 制備方法 094
5.1.2 應(yīng)用 096
5.2　氧化石墨烯/無機(jī)非金屬復(fù)合材料體系 105
5.2.1 力學(xué)性能 106
5.2.2 耐久性 109
5.2.3 其他方面 109
5.3　小結(jié) 110
參考文獻(xiàn) 110

第6章　氧化石墨烯在能量存儲(chǔ)中的應(yīng)用/119　
6.1　氧化石墨烯在鋰離子電池中應(yīng)用的研究進(jìn)展 119
6.1.1 氧化石墨烯用作鋰離子電池負(fù)極材料 120
6.1.2 氧化石墨烯與負(fù)極材料的復(fù)合在鋰離子電池中的應(yīng)用 120
6.1.3 氧化石墨烯與正極材料的復(fù)合在鋰離子電池中的應(yīng)用 121
6.1.4 氧化石墨烯作為導(dǎo)電添加劑在鋰離子電池中應(yīng)用 122
6.2　氧化石墨烯在超級(jí)電容器中的應(yīng)用 123
6.2.1 氧化石墨烯在雙電層電容器中的應(yīng)用 123
6.2.2 氧化石墨烯在贗電容器中的應(yīng)用 126
6.3　氧化石墨烯在燃料電池中的應(yīng)用 128
6.4　氧化石墨烯在太陽能電池中的應(yīng)用 129
6.5　小結(jié) 130
參考文獻(xiàn) 131

第7章　氧化石墨烯在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用/137　
7.1　氧化石墨烯的生物毒性及其機(jī)制 137
7.1.1 破壞細(xì)胞膜 139
7.1.2 氧化應(yīng)激 140
7.1.3 其他因素 140
7.2　氧化石墨烯在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用 140
7.2.1 作為藥物載體的應(yīng)用 141
7.2.2 抗菌 143
7.2.3 生物成像 146
7.2.4 生物傳感器 147
7.2.5 組織工程 148
7.3　小結(jié) 149
參考文獻(xiàn) 149

第8章　氧化石墨烯在水處理中的應(yīng)用研究/155　
8.1　氧化石墨薄膜對溶液中離子的傳輸 155
8.2　氧化石墨薄膜對氣體和水分子的傳輸 159
8.3　氧化石墨烯對重金屬離子的吸附 161
8.3.1 靜電作用 161
8.3.2 絡(luò)合作用 161
8.3.3 離子交換作用 162
8.3.4 配體交換作用 162
8.4　氧化石墨烯對水中有機(jī)污染物的吸附 163
8.5　小結(jié) 165
參考文獻(xiàn) 166

第9章　氧化石墨烯在光電傳感領(lǐng)域的應(yīng)用/170　
9.1　氧化石墨烯和還原氧化石墨烯的光學(xué)性質(zhì) 171
9.1.1 氧化石墨烯的光吸收特性 171
9.1.2 氧化石墨烯的發(fā)光特性 172
9.1.3 還原氧化石墨烯的光吸收特性 173
9.1.4 還原氧化石墨烯的發(fā)光特性 173
9.1.5 氧化石墨烯量子點(diǎn) 173
9.1.6 熒光淬滅 174
9.1.7 光學(xué)非線性 174
9.2　光電傳感領(lǐng)域中的氧化石墨烯 175
9.2.1 氧化石墨烯——光探測器件 175
9.2.2 氧化石墨烯作為新型光源材料 178
9.2.3 氧化石墨烯-光纖傳感器件 181
9.3　小結(jié) 182
參考文獻(xiàn) 182