为您找到与氧化石墨烯百科相关的共5个结果:
浏览量:3
下载量:0
时间:
【论文摘要】网络媒体是人类通信技术的一次革命,以其独特的优势成为了医学传播的一个重要渠道,网络环境下的医学百科图书馆主要含有常见疾病索引和常见症状索引两方面,是普及广大的基层社区医生及众多社区百姓医学健康常识的重要组成部分,从而对实现全民健康教育与健康促进的可持续发展具有积极重要的意义。
【论文关键词】网络;健康;医学百科;图书馆;医学图书馆
医学图书馆的服务对象不单单是从事医疗、教学、科研活动的专业医护人员和医学院校的教师和学生,同时也包括广大的基层社区医生及众多百姓,然而由于他们的工作、学习性质和生活氛围决定了他们获得医学信息需求和对国内外医学领域中的新动态、新技术的主要渠道是期刊、专着、论文等。但是,由于现在因特网的普及和计算机技术的飞速发展,使他们获得最新信息的机会增加,时间缩短。因此,实现医学信息资源共建共享不仅是社会经济发展的需要,也是发挥图书馆社会效益和经济效益,增强自身发展能力的需要,它也是信息化背景下一种创新的医学百科图书馆模式,呈现为动态的形式和开放的过程。在这一过程中,互联网既是工具、环境和载体,也是教育的资源、内容和系统。与传统运用书籍杂志对大量的基层医生和百姓进行健康教育模式相比,网络环境下的医学百科图书馆具有内容的丰富性、模式的新颖性、速度的快捷性、交流的自由性和参与的平等性等特点。同时,由于近年来医学健康教育在抗击“非典”、“禽流感”以及“抗震救灾”工作中显示出不可替代的重要作用。因此,如何运用互联网将专业化医学知识充分展现在广大的基层社区医生及众多社区百姓面前、针对社区患者及高危人群行为危险因素进行干预、倡导健康的生活方式,从而深化社区健康教育和健康促进,实现全民健康教育与健康促进的可持续发展具有重要的意义。
目前网络医患互动形式主要采用以用户在线提交咨询的问题,医学网站自动存入,网站注册会员医生回复形式为主,同时提供在线注册医生电子邮件的医患交流形式。在医学频道中,在线专家板块是以引用专家的话语组织的文章报道形式,并不是医生与患者间的直接交流,严格来说不属于专家在线交流。而在健康热线中的专家在线则提供在注册医生的资料和联系方式以供患者问询,从形式上做到了医患的互动,但从医患的际交流上看,在线医疗专家与患者的互动意义并没有真正发挥出来,医患之间的交流果不是很充分。一般患者在咨询中没有提供个人的基本资料如年龄、性别、既往病史体征,对于自己症状的表述含混不清也不详细,因此医生的回复也存在多种可能性,要么大而概全,要么需要辅助检查,难以进行个人诊断,更多的则是劝患者进行医院就诊咨询,没有给到患者建设性的帮助,交流效果达不到患者需要的理想度。而大多数医生用电子邮件是为了参考和进行的医生与医生之间交流而不是用来与病人的交流。因此,总体来说互联网医患互动的形式和效果还较为有限,在用户遇到健康问题时,他们能够充分寻求互联网上的健康帮助,从而与医生进行深入探讨,这种网络医患互动形式能大大降低社区居民获得医学信息的时间和成本,这对于其具有潜在的实质益。但提供在线咨询的医生并没有进入医患关系的角色或在从事医疗实践行为,彼此不互惠和医生行为的无责任承担,导致了网络医患互动的不充分,从侧面也说明网医患传播还有极大提高的空间。[NextPage]
浏览量:3
下载量:0
时间:
【摘要】近年来,关于单胺氧化酶在临床上的应用研究越来越受到人们的关注,本文将对其理化性质、检测方法及临床应用作一综述。
【关键词】单胺氧化酶;研究进展
单胺氧化酶(MAO)为反映肝纤维化的酶,可分为两类。一类存在于肝、肾等组织的线粒体中,以FAD为辅酶,参与儿茶酚胺的分解代谢。另一类存在于结缔组织,是一种细胞外酶,无FAD而含有磷酸吡哆醛,只对伯胺起作用。血清中MAO和结缔组织中的MAO性质相似,能促进结缔组织的成熟,在胶原形成过程中,参与胶原成熟的最后阶段架桥形成,使胶原和弹性硬蛋白结合。
1MAO理化性质单胺氧化酶(Monoamine oxidase,MAO)的分类名为单胺:氧氧化还原酶,是含Fe2+、Cu2+和磷脂的结合酶,主要作用-CH2NH2基团催化各种单胺类脱胺生成相应的醛,然后进一步氧化成酸;或使醛转化为醇再进一步代谢。MAO是一种上具多个结合部位的单一分子酶,故对底物的特异性不高,可使多种胺类氧化脱氨。MAO广布于体内各组织器官,尤以肝、肾、胃和小肠含量最多,主要位于线粒体膜外表面,并与膜紧密结合,以黄素腺嘌呤二核苷酸为辅酶;另一类存在于结缔组织,不含FAD,以磷酸吡哆醛为辅酶。
脑组织中的MAO随年龄增加、神经胶质细胞的增多其活性增强。MAO能分解儿茶酚胺类激素,可间接反映心脏交感神经结功能。现已证实,不同来源的MAO的相对分子质量相差很大,小者约100,000,大者可达1,000,000以上,是由于同一亚基的聚合程度不同所致。
最早检测MAO是用荧光测定法[1]和醛偶氮萘酚法[2],目前常用方法包括以下几种。
2.1醛苯腙比色法该方法通过MAO氧化苄胺,再与2,4二硝基苯肼作用生成的醛苯腙在碱性条件下产生棕红色,于470nm比色测定,计算MAO的浓度。
2.2MCDP比色法该法是通过MAO氧化苄胺产生过氧化氢,过氧化氢在过氧化物酶存在下与MCDP作用生成有色的甲烯蓝,于660nm处比色测定,计算MAO的浓度。此法需要加入终止液后测定,不宜于大批量标本的检测,而且MCDP见光易分解。
2.3连速监测法该方法是通过MAO催化苄胺生成氨,氨在α-酮戊二酸、NADPH和GLDH的存在下生成谷氨酸,同时NADPH还原成NADP+,引起340nm处吸光度的下降,通过监测其下降的速率即可得出样本中MAO的活性。此方法快捷、操作简单、适合自动化分析,可减少人为误差,具有良好的准确度与精密度,适合大多数临床实验室应用。
3.1血清单胺氧化酶活性高低能反映肝纤维化的程度,是诊断肝硬化的重要指标。肝硬化病人MAO活性升高的阳性率在80%以上,最高值可达对照值的3.5倍(n=30)。酶活性与腹腔镜所见肝表面的结节变化,以及与活组织镜检所见的纤维化程度相平行。纤维变仅限于汇管区或小叶中心者,其MAO活性大致正常;纤维变侵入肝实质内时,MAO升高率为30%;汇管和汇管区之间有架桥性纤维化时,则有83%升高;如在假小叶周围有广泛纤维化形成时,则几乎全部均升高,且升高幅度最大。国内报道阳性率均在85%(天津公安医院:17例,88%,高玑山等:32例,85.7%;薛德义等:71例,87.05%;黄泽伦:20例,85%;刘览等:30例,86.7%),其升高幅度及阳性率均超过急性或慢性肝炎。同工酶分离证实,慢性肝病SMAO-III有增高趋势;肝硬化代偿组MAO-III占总活性的(23.9+3.0)%,其阳性率为72.2%(13/18);肝硬化失代偿组MAO-III占总活性的(34.6+4.0)%,其阳性率为92.3%,故检测MAO同工酶有助于肝硬化的早期诊断(陈道宏等)。
虽然肝硬化时,结缔组织纤维释放MAO增多,但在纤维化甚为明显的血吸虫肝病,患者SMAO并不一定升高,故纤维化并非MAO活性升高的唯一原因。现已知大动脉和肺组织内MAO的浓度比血清高100-150倍,血中MAO可能部分来自血管内皮细胞。肝硬化时,病人体内的水分增加,末梢扩张和高动力型循环等有可能促使血管壁内MAO释放人血。由于胃肠组织也含有丰富的MAO,因此门-体静脉短路时,肠内MAO可经短路进入体循环。
3.2各型肝炎:各型肝炎急性期患者的MAO活性多数不升高,但在暴发型重症肝炎时,因肝细胞坏死,线粒体释放大量的MAO,可致MAO活性升高,阳性率可达73.3%,其升高幅度与病情轻重程度成正相关;急性肝炎经久不愈,病程超过3个月者,MAO活性亦可升高;活动型慢性肝炎有半数左右病例MAO活性升高。肝炎与肝硬化病人MAO活性差别显著,而各型肝炎之间的MAO活性无显著差异。
3.3糖尿病可因合并脂肪肝,充血性心力衰竭可因肝郁而继发肝纤维化,以至人MAO活性增高;甲状腺功能亢进可因纤维组织分解与合成旺盛,肢端肥大症可因纤维过度合成等原因,从而引起MAO活性不同程度的升高。有些无纤维增生的结缔组织疾病的病人MAO活性不升高。原发性肝癌、继发性肝癌、畸胎瘤、胆汁性肝硬化、血吸虫性肝硬化、慢性胆汁郁积型肝炎等患者的SMAO活性不变。
测定血小板MAO活性发现,正常对照组女性大于男性。
慢性精神分裂症患者血小板MAO活性明显低于正常组,而急性精神分裂症与对照组无明显差别,但抗精神病药物能引起MAO活性升高。双向情感性障碍患者,血小板MAO活性显著低于对照组,且男性低于女性;躁狂型患者显著低于抑郁型患者患者,单相抑郁症患者显著公共开支对照组。但美国学者最近研究认为,血小板MAO活性与精神病学检查结果没有明显关系。酒精中毒者男性血小板MAO与女性有明显差异。
此外,测定肿瘤组织匀浆MAO和二胺氧化酶的活性,有助于区别前肠和中肠的类癌瘤肿瘤,前肠类癌肿组织中MAO活性[(1850+342)mol/mg.min,n=16]明显高于中肠类癌肿瘤[(407+43)mol/mg.min]。
[1]王坤,等.实用诊断酶学[M].重庆:科技文献出版社重庆分社,1989:259-267.
[2]叶应妩,等.全国临床检验操作规程式[M].北京:人民卫生出版社,1997:229-231.
浏览量:2
下载量:0
时间:
摘 要:氮氧化物气体是危害最大、最难处理的大气污染物之一。随着经济的迅猛发展,有效控制氮氧化物造成的大气污染已刻不容缓。本文对氮氧化物的来源、危害及控制技术进行了概述,这对于“十二五”期间氮氧化物的减排有了更进一步的认识。
关键词:氮氧化物 来源 危害 低氮燃烧技术 烟气脱硝技术
我国是以燃煤为主的发展中国家,其能源构成以煤炭为主,消耗量占一次能源消费量的76 %左右。随着经济的快速发展,煤耗的增加,燃煤造成的大气污染日趋严重,而氮氧化物(NOx) 是其中的主要污染物之一。近年来,由于机动车拥有量的迅速增长,尾气排放氮氧化物(NOX)也是一个不容忽视的问题。因此,国家“十二五”期间把氮氧化物(NOX)做为减排指标考核,控制氮氧化物(NOX)排放量已势在必行,。
大气中氮氧化物有N2O.NO.NO2.N2O3.N2O4和N2O5,总起来用NOx表示。其中污染大气的主要是NO和NO2。NO毒性不太大,但进入大气后可被缓慢地氧化成NO2,当大气中有O3等强氧化剂存在时,或在催化剂作用下,其氧化速度会加快。
大气中的NOx来源主要有两方面:一方面是由自然界中的固氮菌.雷电等自然过程所产生,每年全球约产生5亿吨,另一方面是由人类活动所产生,每年全球产生量超过5000万吨。在人类活动产生的NOx中,由各种炉窑.机动车和柴油机等燃料高温燃烧产生的约占90%以上,其次是硝酸生产.硝化过程.炸药生产及金属表面的硝酸处理等过程。从燃烧系统中排出的NOx95%以上是NO,其余主要为NO2。由于在环境中NO最终将转化为NO2,因此,估算的NOx排放量都按NO2计。
NO2的毒性约为NO的5倍。当NO2参与大气中的光化学反应,形成光化学烟雾后,其毒性更强。大气中的NOx对人和动植物都有一定的危害。NO还会导致中枢神经受损,引起痉挛和麻痹。高浓度NO中毒时,迅速导致肺部充血和水肿,甚至窒息死亡。
NOx与碳氢化合物混合时,在阳光照射下发生光化学反应生成光化学烟雾。光化学烟雾的成分是光化学氧化剂,它最明显的危害作用是刺激人的眼睛,发生红烟病。此外,对人的鼻.咽.喉.气管和肺部等呼吸器官也有明显的刺激作用,从而增大呼吸阻力。光化学烟雾对植物的损害十分严重,严重时使作物减产.树木枯死。
控制氮氧化物废气排放的技术措施主要分两大类:一类是源头控制,低NOx燃烧技术,其特征是通过各种技术手段,控制燃烧过程中产生NOx的生成反应;另一类是尾部控制,即烟气脱硝,其特征是把已生成的NOx通过某种手段还原为N2,从而降低排放量。
人类活动排入大气中的NOx,90%以上来自燃料燃烧过程。燃烧过程产生的NOx主要是NO和NO2,其中NO约占90%,NO2约占5~10%。燃烧过程中NOx有3种不同的生成途径,称作不同的NOx,即热力型NOx,燃烧型NOx和快速型NOx。
在NOX生成机理中,快速型NOX不到5%,当燃烧区温度低于1350℃时几乎没有热力型NOX,只有当燃烧温度超过1600℃时,热力型NOX才可能占到25~30%。对于常规燃烧设备,NOX的燃烧控制主要是通过降低燃料型NOX而实现的。
机动车排放的NOX也是不可忽视的排放源,机动车排放的NOX主要是热力型NOX和燃料型NOX。
凡通过改变燃烧条件来抑制NOx生成或破坏已生成的NOx达到减少NOx排放的技术称为低NOX燃烧技术。它包括低过量空气燃烧.二段燃烧和烟气再循环。在各种NOx污染控制技术中,低NOX燃烧技术是应用最广.相对简单.经济有效的方法。
NOx排放量随着炉内空气量的增加而增加,锅炉采用低空气过量系数运行,不仅可以降低NOx排放,而且能够减少锅炉热损失,提高锅炉热效率。但有可能导致CO.碳氢化合物和炭黑等污染物以及飞灰中可燃物质量的增加,从而使燃烧效率下降。因此,在确定空气过剩系数时必须同时满足锅炉热效率.燃烧效率及降低NOX等要求。
二段燃烧技术是在两段燃烧装置中,燃料在接近理论空气量下燃烧。燃烧所用的空气分两次通入,亦即燃烧分两段进行。第一段通入的空气约占总空气量的80%~95%,燃烧在富燃烧贫氧条件下进行,形成低氧燃烧区,火焰温度低,因而抑制了NOx的生成。第二段将其余的空气从温度较低的区域送入,使第一段剩余的不完全燃烧产物CO.碳氢化合物得到完全燃烧。在二次空气供入后,虽然氧过剩,但由于烟气温度较低而限制了NOx的生成量。采用两段燃烧,避免了在高温.高氧条件下的燃烧状况,因而NOx的生成量可大降低。
对烟气进行再循环是减少NOx形成的很有效的方法。其原理为:部分冷却了的烟气再循环被送回到燃烧区,起到降低氧浓度和燃烧区温度的作用,达到减少NO生成的目的。烟气的循环率在25%~40%的范围内最为适宜,NOx的抑制效果最佳。
含NOx的气体在一定温度和催化剂的作用下和还原剂发生反应,将其中的NO2和CO等还原为N2,同时还原剂与气体中的O2反应生成水和CO2。作为还原剂的气体,可用H2.CH4.CO和低碳氢化合物。通常的还原剂为含以上组分的混合气体,如合成氨释放气.焦炉气.天然气.炼油厂尾气和气化石脑油等。催化剂为铂和钯,反应温度控制在550~800℃,净化效果最好。温度低时NOx的转化率低,温度超过815℃会烧坏催化剂载体,使催化剂活性降低,从而降低净化效率。
用NH3作还原剂对含NOx的气体进行催化还原处理,使NH3能有选择地和气体中的NO进行反应,而不和氧发生反应。催化剂可以用铂.钯的贵金属催化剂,也可以用含铜.铁.钒.锰等非金属催化剂。反应温度控制在400℃以下,可使以下反应占绝对优势。
水吸收法:用水吸收NOx时,水和NO2反应生成硝酸和亚硝酸,亚硝酸不稳定,很快发生分解生成硝酸.NO和水。NO不与水发生反应,在水中的溶解度很小,并且在水吸收NO2时,还放出部分NO,因而水吸收法的净化效率不高,不能用于主要含NO的燃烧废气的净化。但由于水价格低.方便,可用于净化小气量的以含NO2为主的NOx废气。
酸吸收法:用浓硫酸吸收法的原理是浓硫酸和NOx可生成亚硝基硫酸。亚硝基硫酸可以用于硫酸生产和浓缩硝酸。在同时生产硫酸和浓硝酸的企业中,可以用该法净化含NOx废气。稀硝酸吸收法的原理是利用NOx在稀硝酸中的溶解度比在水中的溶解度高得多这一性质,对NO进行物理吸收。该法可用于硝酸尾气的处理。
碱液吸收法:碱性溶液和NO2反应生成硝酸盐和亚硝酸盐。碱液吸收法也不适合于主要含NO的燃烧废气净化,而比较适合于氧化度较大的含NOx废气净化(氧化度是NO2在NOx中所占的百分比)。该吸收法中采用较多的吸收剂为NaOH和Na2CO3溶液,吸收效率不高,对NO2/NO也有一定限制。
吸收还原法:用亚硫酸盐.亚硝酸盐.硫化物或尿素的水溶液作吸收剂,将NOx吸收并将其在液相中还原为N2的方法,这种方法可以达到很高的净化效率。
氧化吸收法:先将NOx中的NO部分地氧化为NO2以提高NOx的氧化度,再用碱性溶液进行吸收。国内硝酸氧化-碱液吸收流程已用于工业生产。
吸附法是利用吸附剂对NOx的吸附量随温度或压力变化而变化,通过周期性地改变操作温度或压力控制NOx的吸附和解吸,使NOx从气源中分离出来。常用的吸附剂为分子筛.硅胶.活性炭.含氨泥煤等。该法的优点:能比较彻底地消除NOx的污染,又能将NOx回收利用,设备简单且操作方便。缺点是:由于吸附剂的吸附容量小,需要的吸附剂量大,设备庞大,需要再生处理,而且过程为间歇操作。因此仅用于净化处理低浓度的NOx废气。
近几年,我国随着机动车拥有量的迅猛增长,由此引发的NOx污染日趋严重,控制机动车尾气排放已迫在眉睫,具体控制措施是:大力推广小排量汽车,国家并给予一定的政策支持;对于严重超标的汽车必须安装催化器;鼓励使用无铅汽油;积极发展绿色环保型汽车(如旅游区用的电瓶车)等;严格控制用车质量,对于不符合排放标准的机动车,应禁止上路,对已超过使用寿命的,应加速淘汰。
郝吉明,马广大 大气污染控制工程(2002年版)北京:高等教育出版社,2003
刘天齐 “三废”处理工程技术手册 废气卷 北京:化学工业出版社,1999
全国勘察设计注册工程师环保专业委员会,中国环境保护协会,注册环保工程师专业考试复习教材,北京:中国环境科学出版社,2007
童志权,大气污染控制工程,北京:机械工业出版社,2008
党小庆,大气污染控制工程技术与实践,化为工业出版社,2009
浏览量:2
下载量:0
时间:
石墨烯是一种由sp~2杂化碳原子组成的二维片层,它具有非凡的力、热、电学性质,长期以来一直成为理论研究中的一个热点,2004年以后也成为实验研究中的一个活跃领域。制备石墨烯主要有微机械剥离法、外延生长法、化学气相沉积法和化学还原氧化石墨烯法。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:石墨烯和氧化石墨烯制备及在光电领域的应用相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:碳是唯一一种在0~3维尺度上都有稳定存在的同素异形体的元素,并且每种结构都具有突出的性能。石墨烯可以被认为是构造碳的其他重要同素异形体的基本结构。简要介绍批量制备技术及其在光电领域的研究和应用。氧化石墨法在石墨烯制备方法中具有重要地位,许多薄膜和器件应用中都需要在溶液中处理,包括用于触摸屏的透明电极、发光器件(LED)、场效应晶体管(FET)、光伏器件(OPV)、柔性电子器件、石墨烯复合物的应用。
关键词:石墨烯;透明电极;电容器;集成电路
关于石墨烯在透明电极领域的相关研究已经取得较大的进展,但仍需在提高片层电阻的同时维持适当的透明度。为了解决这些问题,研究者提出了很多方法,如掺入杂质,控制片层的尺寸和缺馅。理论证明石墨烯可以与铟锡氧化物(ITO)的整体性能相匹配,尽管结果还没有达到理论预估值,已经显著提高石墨烯超级电容器的比电容。对于复合材料的应用,关键是要阻止石墨烯薄片的堆叠,这一点我们可通过添加分散剂来实现。
官能团,包括OH、COOH,在氧化石墨烯片层边缘上像手柄一样来调节其性能。通过这种方法,各种分子被附着在石墨烯薄片上,使石墨烯/氧化石墨烯成为大规模应用中更通用的前体。
卟啉类化合物是一种共轭分子,具有优良的光电性能。通过酰胺键将羧基官能团附着在氧化石墨烯上。用石墨烯和卟啉可以制备一种TPP-NHCO-SPF Graphene的纳米材料。荧光研究表明在卟啉和石墨烯结构之间的光致激发是一种有效额能量或电子转移方式。这样就会表现出出众的光发射效应,优于作为基准的光发射材料C60。其他共轭分子,如C60和低聚噻吩,也可以通过相似的方法修饰石墨烯薄片,并体现出相似的光发射性能。
目前,标准的透明电极的市场产品是ITO。ITO有很多值得考虑的方面,有限的珍贵资源、成本、化学稳定性等等。单层石墨烯的透光度是97.7%,这种独特性能,与其显著地高电子迁移率,高的化学稳定性、优越的机械强度和弹性,使其成为透明电极的首选。
3.1 通过氧化石墨烯制备柔性透明电极
用氧化石墨烯作为前体制备石墨烯器件可以用简单的溶液法处理。其中最常用的两个方法是化学还原法和热处理法。经过溶液处理过 程,大部分官能团和缺陷都被除去了,这样石墨烯的固有结构和优越的导电性能基本可以恢复。
通过GO制备石墨烯透明导电薄膜电极的一般过程是先准备GO薄膜,然后进行还原。第一步可以有很多种方法,比如旋涂法/甩膜法、真空过滤法等等。通过旋涂法制备的氧化石墨烯薄膜,肼蒸汽还原后可以制得导电率达10-2to 101 S/cm,透光率80%的薄膜。表征透明电极,更重要的参数是薄层电阻和透光度。作为参考,ITO标准是在波长550nm时薄膜的透光度>90%,薄层电阻约为10-30 Ω/sq。结合肼还原和热处理,可以将导电率提高到102 S/cm以上。对于薄膜厚度在3-10 nm时,薄层电阻可以提高到102-103 Ω/sq,透光度80%以上。
之后又有很多关于修饰的报道,通过用FGO取代GO,在相似的还原和退火处理过程,薄膜的导电率可以提高大约1个数量级。关于化学还原成会明组报道的用HI制备的方法应引起注意,氧化石墨烯薄膜在氢碘酸中还原,制得的薄膜导电率3×102 S/cm,薄层电阻-1.6 kΩ/sq,透光度达85%,比用其他还原方法制得的要好。更重要的是,这种方法保留了原氧化石墨烯薄膜中的完整性和灵活性。随着通过弧放电法制备FLG的提出,薄膜通过旋涂FLG的DMF溶液,不经过热处理,产物的薄层电阻670 kΩ/sq,在550nm的条件下,透光度达65%,比在同样条件下还原GO和FGO,制得的产物效果更好。
石墨烯电极也可以通过简单划算的喷墨打印技术制得,因为氧化石墨烯容易分散。比如,在聚酰亚胺基底上的GO和FGO制得的电极,电导率-500 and 874 S/m。打印石墨电极的电导率和机械灵活性在多次重复的弯曲试验后仍保持不变。基于这些结论,很多高质量的模型,甚至是完整的柔性电路/电路板,都可以直接打印在纸上或塑料板上。从GO溶液中制得的薄膜的电导率也可以显著表明,通过掺杂或使用复合材料。如,将还原后的GO(rGO)薄膜浸泡在亚硫酰氯或氯化金中,可提高薄膜的电导率3~5个数量级。我们报道过一种透明且灵活的石墨烯/PEDOT混合薄膜,是通过原位聚合法在rGO存在的条件下制得的,不经过任何处理,其导电率达到20 S/m,透光率96%。
低成本和灵活的全碳器件或集成电路(ICs)已经探索了很多年。许多石墨烯的突出性能尤其是电学可调和的特性,使梦想越来越接近现实。作为一种概念验证,一种灵活的10比特全碳内存出现了。在聚酰亚胺基底上GO溶液旋涂法之后制得石墨烯薄膜,经过还原、热处理后,再用计算机控制的激光切割处理后,制得存储卡的微结构。即使是在非常有限的加工能力的条件下,数据密度可达到500000 bits/cm2。直接应用在IC、识别卡、声频标签、电子票、电子书等设备上。
3.2 石墨烯电极用于FET
有大量的研究是用石墨烯作为场晶体管(FETs)的活性材料,由于石墨烯的零带隙结构,多数都伴随着低的开关率(<10)。一般地,金属被广泛应用于在SiO2/Si表面制备场晶体管的原电极或漏电极。用溶剂处理氧化石墨烯就可以制备简易灵活的场晶体管装置。重要的是,带有石墨烯电极的装置与带有金电极的装置相比,具有较低的接触电阻,开关比率较高。这些结果表明石墨烯是一种可用于有机电子设备的优良电极材料。
3.3 用石墨烯作为有机光伏电池(OPV)和LED中的透明电极 显然基于优良的透光性和导电性,石墨烯在光电光面的应用吸引了广泛关注。
用溶剂处理氧化石墨烯,斯坦福大学已经制作了一种两层OPV装置,其中以石墨烯作为透明电极。石墨烯薄膜的厚度大约在4~7nm之间,透光度85%~95%,薄层电阻100~500 kΩ/sq。石墨烯上的电池短路电流密度(Jsc)、开路电压(Voc)、填充因子(FF)、能量转换率(PCE)分别是:2.1 mA/cm2、 0.48V、0.34和0.4%。相应的,在ITO上分别是2.8mA/cm2、0.47V、0.54和0.84%。由于石墨烯薄片的膜层电阻较高,石墨烯上的电池效率较低,相似的OPV装置,用具有较小的薄层电阻的CVD石墨烯作为透明电极,可以将PCE的提高1.27%。
大规模体异质节结构的有机光伏电池可以达到013%的能量转换率。以石墨烯为基础制备的OPV能量转换效率低可能有以下原因,石墨烯电极的高片电阻和表面的高疏水性。Chhowalla已经报道过相似的结论,用Cl掺入石墨烯电极换来了0.13%的能量转换效率。近期有一项报道是带有P3HT和PCBM的OPV作为活性BHJ层,但是用两步还原氧化石墨烯,作为透明电极,随着膜层电导的提高,能量转换效率提高1.01%。
相似的方法用小的分子构建OLEDs,正极用石墨烯或ITO作为对比。所用的石墨烯的薄膜厚度是7nm,相应的膜层电阻和透光率分别是800Ω/sq和82%。该装置用石墨烯和ITO作为电极,分别在OLED的开关电压是4.5和3.8V,在11.7V和9.9V时的亮度可达到300cd/m2。虽然膜层电阻高、石墨烯电极工作性能不同,以石墨烯为基底的OLED可以与ITO控制的装置相匹配。
关于透明电极的应用,石墨烯薄片是化学性能稳定的、强健的、柔软的、甚至可以折叠的,CVD方法成功制备了比ITO高一个数量级石墨烯电极,比ITO具有特定的优势。这使得石墨烯在触摸屏和可弯折器件的应用上具有一定的优势。值得注意的很重要的一点是理论成果证明石墨烯可以在相似甚至更高的透光度下具有与ITO一样的薄膜电阻;在超级电容器和电池的应用方面,关键是在高分子聚集态结构下,充分利用石墨烯整个表面积和电导。石墨烯必须经过修饰或者与其他材料一起使用,阻止其重新堆叠。石墨烯在光电领域具有相当的应用潜力。
浏览量:3
下载量:0
时间: