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石墨烯作为一种优异的二维碳材料,具有独特的二维结构和优异的导电、导热、机械性能等,是21世纪最受瞩目、最具应用前景的新材料。石墨烯复合材料是将石墨烯与其它物质组合而成的一种多相固体材料,在保留其中各组分各自性能的基础上,通过各组分间的协同作用产生新的综合性能。本论文旨在探讨石墨烯复合材料的制备方法及其在血液接触和光催化领域的应用。 本文通过改良的Hummers法来制备氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO),得到氧化石墨烯纳米片的水分散液。然后通过FI-TI、Raman、AFM等方法对氧化石墨烯的结构及宏观、微观形态进行了一系列表征。并分别通过化学共价修饰以及物理吸附的方法,制备了两种石墨烯复合材料。 通过化学修饰法制备的功能化石墨烯膜材料被用于生物医学方面的研究。将 L-半胱氨酸通过化学修饰的方法固定在氧化石墨烯纳米片的表面,将复合材料通过抽滤法沉积成薄膜。所得的功能化石墨烯膜材料兼具石墨烯优异的机械性能与生物相容性,同时具有L-半胱氨酸的生物学特性。机械性能保证了材料的强度与使用寿命;材料表面的L-半胱氨酸可催化血液环境中的内源性一氧化氮(NO)供体缓释 NO,进而有效抑制材料表面血小板的激活和粘附,减少血栓的形成。使其成为一种在血液接触领域有较大应用前景的新材料。 通过物理吸附法将氧化石墨烯与羟基磷酸铜(Cu2(OH)PO4)进行反应,复合材料可用于光催化方面的研究。由于石墨烯具有极高的电子迁移率,可以有效地提高羟基磷酸铜这种近红外光催化剂的催化效率,有效提高水体中污染物2,4-二氯苯酚的降解效率。通过调整石墨烯与羟基磷酸铜的掺杂比,亦可以改变其催化效果。因此,研究石墨烯与羟基磷酸铜复合物的制备及催化效果,对于提高光催化剂的效率,研究其在环保节能领域的应用有较大的意义。 本实验中,我们通过研究这两种基于石墨烯的复合材料的制备方法以及其在血液接触材料和光催化领域的应用,探索了石墨烯材料更广阔的应用价值,为后续的深入研究以及实际应用提供了一定的参考。