氧化石墨烯製備與應用

第1章　氧化石墨烯的製備及表徵/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 電化學製備法 006
1.1.7 其他氧化石墨烯的製備方法 008
1.2　氧化石墨烯的結構研究 008
1.3　氧化石墨烯的光譜特徵和結構表徵方法 011
1.3.1 氧化石墨烯的光譜特徵 011
1.3.2 氧化石墨烯的形態學特徵及熱穩定性 013
1.4　小結 017
參考文獻 018

第2章　氧化石墨的還原/021　
2.1　氧化石墨烯還原評價方法 021
2.1.1 光學特徵 022
2.1.2 導電性 023
2.1.3 碳氧比 023
2.1.4 其他技術 024
2.2　還原方法與機理 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 電化學還原 029
2.2.5 化學試劑還原 029
2.2.6 植物提取物還原 039
2.2.7 微生物還原 039
2.2.8 蛋白質還原 040
2.2.9 激素還原 040
2.3　小結 041
參考文獻 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　共價修飾改性 048
3.2.1 羧基修飾 049
3.2.2 環氧基團修飾 049
3.2.3 羥基修飾反應 050
3.3　聚合物共價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　非共價鍵修飾 055
3.5　氧化石墨烯交聯 057
3.6　小結 059
參考文獻 059

第4章　氧化石墨烯組裝/063　
4.1　氧化石墨烯纖維（一維）組裝及應用 063
4.1.1 氧化石墨烯纖維的製備及性能研究 064
4.1.2 氧化石墨烯纖維的主要應用 070
4.2　氧化石墨烯薄膜結構組裝及應用 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 介面誘導自組裝 076
4.2.5 旋轉塗膜法 077
4.2.6 其他方法 078
4.3　氧化石墨烯三維宏觀體結構組裝及應用 079
4.3.1 水熱法 080
4.3.2 溶劑熱法 081
4.3.3 化學還原中的組裝 082
4.3.4 三維組裝中的交聯方法 082
4.3.5 範本法 084
4.3.6 其他方法 085
4.4　小結 086
參考文獻 086

第5章　氧化石墨烯基複合材料/094　
5.1　氧化石墨烯/高分子複合材料體系 094
5.1.1 製備方法 094
5.1.2 應用 096
5.2　氧化石墨烯/無機非金屬複合材料體系 105
5.2.1 力學性能 106
5.2.2 耐久性 109
5.2.3 其他方面 109
5.3　小結 110
參考文獻 110

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

第7章　氧化石墨烯在生物醫學領域中的應用/137　
7.1　氧化石墨烯的生物毒性及其機制 137
7.1.1 破壞細胞膜 139
7.1.2 氧化應激 140
7.1.3 其他因素 140
7.2　氧化石墨烯在生物醫學領域中的應用 140
7.2.1 作為藥物載體的應用 141
7.2.2 抗菌 143
7.2.3 生物成像 146
7.2.4 生物感測器 147
7.2.5 組織工程 148
7.3　小結 149
參考文獻 149

第8章　氧化石墨烯在水處理中的應用研究/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污染物的吸附 163
8.5　小結 165
參考文獻 166

第9章　氧化石墨烯在光電傳感領域的應用/170　
9.1　氧化石墨烯和還原氧化石墨烯的光學性質 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光特性 173
9.1.5 氧化石墨烯量子點 173
9.1.6 螢光淬滅 174
9.1.7 光學非線性 174
9.2　光電傳感領域中的氧化石墨烯 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 182
參考文獻 182