chemistry 石墨烯氧化物 化学可调的 光学性质 及应用
3页1、Chemistry 石墨烯氧化物化学可调的光学性质及应用NatureChemistry:石墨烯氧化物-化学可调的光学性质及应用我们组最新的一篇发表在NatureChemistry上的review:石墨烯氧化物-化学可调的光学性质及应用KianPingLoh*,QiaoliangBao,GokiEda,andManishChhowalla*.GrapheneOxideasAChemicallyTunablePlatformforOpticalApplications.NatureChemistry,2010,2:1015-1024.通过化学途径制备的石墨烯氧化物(GO)是具有原子层厚度的石墨的衍生物,通常被用作制备石墨烯的前驱体,而最近由于其自身的性质越来越受到化学研究人员的重视。在石墨烯氧化物的面内和边界上均有共价键结合的大量含氧官能团,因此它是sp2和sp3杂花碳原子组成的混合体。用化学还原的方法来控制其尺寸、形状和sp2杂化区域的相对占比为进一步调制其光电子性质创造了机会。例如,原始合成的石墨烯氧化物通常是绝缘体,但是可控的去氧化可以获得在电学和光学上极其有用的导电性及透光性。而且
2、,与纯的石墨烯不同的是,由于其非均一的电子结构,石墨烯氧化物在相对宽的波长范围里面具有荧光。在本综述中,我们将重点回顾化学制备的石墨烯氧化物的光学性质,以及一些新近发现在材料物理上和生物化学上的应用。该文主要有以下几个部分组成:1.石墨烯氧化物和还原后的石墨烯氧化物的化学结构,此章节重点回顾LerfKlinowski模型以及最近Ajayan,P.M进一步完善的结构模型。此外,借助于高分辨电子显微镜或隧道扫描电子显微镜,人们可以窥见StoneWales和其它结构缺陷,如下图所示:2.还原后石墨烯氧化物作为透明电极。石墨烯氧化物本身由于具有较大的能带间隙,所以透光性非常好。还原后的石墨烯氧化物,其在可见光到近红外的光吸收增强,但是由于其原子层的厚度以及半金属特性,被作为一种近乎透明的导电材料,应用于充当太阳能电池的透明电极,并被认为是极有可能替代ITO的一种廉价材料。其透光性与导电性的关系如下图所示:3.石墨烯氧化物和还原后石墨烯氧化物的荧光。由于石墨烯本身没有能带间隙,所以基本上不会发出荧光,除非被氧化。石墨烯氧化物以及部分还原的石墨烯氧化物则由于原子结构和电子结构的不均一性,可以在从紫
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