羧基化氧化石墨烯的血液相容性

氧化石墨烯的官能团修饰可促进氧化石墨烯与生物体液、聚合物基体等不同环境的融合. 通过超声法制备了氧化石墨烯, 并利用化学改性的方法, 将氧化石墨烯表面的羟基和环氧基转变为羧基. 红外图谱上羧基化氧化石墨烯(GeneO-COOH)的羧基振动明显, 峰强增大. GeneO-COOH的主要失重表现为羧基官能团缩合以一个水分子的形态释放失去结构水[OH2]. 复钙动力学曲线随着GeneO-COOH的浓度增加, 曲线上升趋势由陡峭趋于平缓, 当浓度为1.25 μg/mL时复钙时间延长了11 min, 平台期OD值降低了8.14 %; 在0.5~100 μg/mL浓度范围内溶血率均<5 %. GeneO-COOH比GeneO在同等低浓度下的抗凝血性能有一定程度的改善, 主要是因为带负电的羧基可直接络合凝血因子. 因此, 羧基修饰氧化石墨烯是提高血液相容性的有效手段, 羧基化氧化石墨烯可作为潜在的生物医用材料的填料.     

羧基化氧化石墨烯-谷氨酸复合物的抗凝血性能

将手性的L-谷氨酸(Glu)接枝到羧基化氧化石墨烯片层上, 制备了一种羧基化氧化的氧化石墨烯-谷氨酸复合物(GeneO-Glu), 提高了羧基化的氧化石墨烯的生物相容性. 利用红外光谱、 静态水接触角、 X射线衍射及热重分析等手段对所合成的GeneO-Glu复合物进行了表征, 并对其复合机理进行了探讨. 结果表明, Glu可在一定条件下通过化学反应键合在羧基化的氧化石墨烯片层上. 血浆复钙时间随着复合物浓度的增加而增加; 不同pH值条件下合成的复合物在不同浓度下的溶血率均小于5%, GeneO-Glu复合物在低浓度时即表现出优良的抗凝血性能.     

羧基腈化法合成腈类化合物的研究

多年来,腈类化合物的合成一直是化学界探讨的课题。以往,腈类化合物多是从金属氰化物制备而来,这一方法很不安全,因此急待改     

双亲性氧化石墨烯的合成及生物相容性

以六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)为偶联剂, 通过与氧化石墨烯(GO)中的羧基或羟基反应, 形成酰胺键或氨基甲酸酯键活化GO, 然后与TWEEN 80中的羟基反应, 将双亲性TWEEN分子偶联于GO表面, 制备了双亲性GO. 所制备的TWEEN 80接枝GO在水、 氯仿和己烷等溶剂中均可稳定分散. 以PC12及HeLa细胞为细胞模型, 考察TWEEN 80接枝GO所制薄膜的细胞毒性, 形态学观察及细胞活性检测(Calcein AM & EthD-1荧光染色及MTT检测)结果表明其具有良好的生物相容性.     

功能化氧化石墨烯的细胞相容性

采用改进的Hummers方法制备了纳米尺度的氧化石墨烯.对氧化石墨烯的表面进行羧基化,并连接上聚乙二醇(PEG)使其在细胞培养液中可溶并能稳定保存.采用透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和zeta电位测量等对修饰后的氧化石墨烯的结构和功能进行了表征.体外细胞实验表明PEG修饰的氧化石墨烯在水中具有良好的可溶性,对A549细胞没有明显的毒性,在生物医药领域具有潜在的应用价值.     

氧化石墨烯的可控还原及结构表征

采用氧化还原法, 通过控制还原时间制备了不同还原程度的石墨烯; 用红外光谱、 紫外光谱、 拉曼光谱、 X射线衍射、 热重分析、 电导率测量等多种手段系统研究了不同还原程度石墨烯的结构与性能; 采用透射电子显微镜、 扫描电子显微镜和原子力显微镜比较了氧化石墨烯和石墨烯的形貌. 结果表明, 随着还原程度的增加, 石墨烯中含氧基团减少, 紫外吸收峰逐渐红移, D带与G带的强度比增加, 热稳定性和导电性提高. 微观结构表征说明石墨烯比氧化石墨烯片的厚度增加, 褶皱增多.     

生物高分子-氧化石墨烯三维多功能复合凝胶的制备及其血液净化性能

以生物高分子(壳聚糖、白蛋白、脱氧核糖核酸)为交联剂与氧化石墨烯片层进行三维自组装,冻干后得到生物高分子-氧化石墨烯复合凝胶。通过扫描电镜、原子力显微镜、纳米粒度分析仪等分析其物化性能。结果表明:生物高分子成功组装到氧化石墨烯片层上,并形成三维多孔结构,制备的凝胶显示出极好的血液相容性,有效抑制了红细胞的溶血现象,对阳离子毒性分子及重金属离子有较高的吸附量。     

羧基化石墨烯基导电聚吡咯复合材料的超电容性能

制备了羧基化石墨烯基聚吡咯复合物(CG/ppy）修饰电极,用循环伏安法和交流阻抗法研究了修饰电极的电化学行为,并对修饰电极进行了恒流充放电以及循环稳定性测试。 实验结果表明,CG/ppy显著提高了玻碳电极在电解液中的电流响应,降低了玻碳电极在电解液中的电阻,修饰电极的比电容可达584 F/g,且经过1000次循环后比电容仍保持初始值的81%。 首次将羧基化石墨烯基聚吡咯应用于电化学领域,证实了CG/ppy修饰电极在该领域中有潜在的应用价值。     

镉在羧基化石墨烯电极上的电化学研究

本实验制备了羧基化的氧化石墨烯,并将其修饰在玻碳电极(GCE)表面制备了羧基化石墨烯/玻碳电极(GO-COOH/GCE),以此为工作电极研究了镉在GO-COOH/GCE上的电化学行为及测定方法。与裸玻碳电极(GCE)相比,GO-COOH膜修饰玻碳电极能显著加强镉的氧化还原峰电流。在pH=4.5的NaAc-HAc缓冲溶液中,镉在GO-COOH/GCE电极上出现1组氧化还原峰,Epa=-0.81 V,Epc=-0.93 V,△E=0.12 V;ipa=8.04μA,ipc=8.54μA,ipa/ipc=0.94。氧化峰电流与Cd2+浓度在5.5×10-7～7.5×10-6g.L-1(r=0.9969)范围内呈良好的线性关系,检出限为2.0×10-7g.L-1。实际样品测定的RSD为1.2%(n=5),平均回收率为101.3%。GO-COOH膜对镉的电化学氧化有明显的催化作用,本法是一种可靠、快捷、灵敏的检测方法,可以用于保健品螺旋藻药片中镉含量的测定。     

氧化石墨烯在仿生合成中的应用及研究

氧化石墨烯薄片的边缘含有大量的含氧功能团(如羧基等),这些官能团可以有效地与金属离子作用而成为晶体的成核位点,从而使得氧化石墨烯具备模板功能而用于仿生合成。论文综述了氧化石墨烯用作模板剂在仿生合成有机/无机杂化材料方面的应用研究进展,介绍了其基本原理,阐述了不同类型杂化材料的制备方法,并展望了石墨烯基有机/无机杂化材料的发展新趋势。     

氧化石墨烯水热还原前后的发光光谱

分别采用改进Hummers方法和水热还原法制备了氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(RGO)。 GO和RGO经透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、红外光谱(IR)、荧光发射和激发光谱(PL、PLE)等技术手段进行了表征。 荧光发射光谱显示,氧化石墨烯(GO)在可见光的激发下可以得到波长在600~800 nm范围内的宽谱近红外荧光。 通过比较氧化石墨烯水热还原前后的光谱变化,发现氧化石墨烯近红外荧光起源于氧化石墨烯的表面含氧基团,如C=O、COOH。 近红外荧光穿透性好、对生物组织损坏小,非常适合于生物成像,预示着氧化石墨烯在生物成像方面的应用潜力。     

氧化石墨烯薄膜的光电化学性质

用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO), 在质子化的氧化铟-氧化硒导电玻璃基片上制备了静电自组装薄膜, 通过紫外-可见光谱和扫描电镜对薄膜进行了表征并研究了薄膜的光电化学性质. 结果表明, GO薄膜是一种稳定的光电阴极材料, 在光强为100 mW/cm²的白光照射下, 偏压为－0.4 V时, 0.1 mol•L^－1的Na₂SO₄溶液中薄膜电极的光电流密度达3.72 μA/cm².     

新型含悬挂羧基聚乳酸的制备及其血液相容性和细胞粘附性

制备了乳酸-苹果酸共聚物(PLMA), 并在前期工作的基础上制备了悬挂羧基聚乳酸(PLMACA), 考察了手臂长度及端功能基团对改善聚乳酸的血液相容性及细胞粘附性的影响. 结果表明, PLMACA同时具有良好的血液相容性和细胞亲和性, 极有可能成为新一代血管(修复)材料.     

石墨烯和氧化石墨烯的表面功能化改性

石墨烯和氧化石墨烯由于特殊的电子、光学、力学性能已成为当今科学研究的热点.重点综述了近年来石墨烯和氧化石墨烯的表面功能化改性研究进展.首先介绍了石墨烯、氧化石墨烯的基本结构与性质.然后将表面功能化分为非共价键结合改性、共价键结合改性和元素掺杂改性.非共价键结合的功能化改性分为四类：π-π键相互作用、氢键作用、离子键作用以及静电作用.共价键结合的功能化改性分为四类：碳骨架功能化、羟基功能化、羧基功能化和环氧基功能化.元素掺杂改性分为N、B、P等不同元素的掺杂功能化.总结了石墨烯、氧化石墨烯基体与改性分子的相互作用和反应类型,以及改性产物的性能与应用.最后对石墨烯和氧化石墨烯在表面功能化改性方面的发展前景作了展望和预测.     

聚苯胺-还原氧化石墨烯复合材料的比电容及超级电容性能

Flaky polyaniline-reduced graphene oxide (PANI-rGO) composites have larger specific capacitance due to the improved redox charge of PANI in the composites, fabricated by simultaneous reduction of PANI-GO. The structural and morphological analyses were carried out using scanning electron microscopy, UV-Vis spectroscopy, and thermogravimetry. The results showed that the composites are flaky in shape. PANI is uniformly coated on GO, and PANI-rGO has specific capacitance as high as 1069 F·g^-1 (1.71 F·cm^-2) at a current density of 20 A·g^-1, 5 times higher than PANI-GO; this is caused by the large surface and conductivity of the rGO in the composite.