K1-Fluo 研究氧化石墨烯水溶性分散液

      石墨烯（Graphene）是一種從石墨材料中剝離出來的，以周期性緊密堆積的碳原子構(gòu)成的以單層苯環(huán)結(jié)構(gòu)（蜂巢結(jié)構(gòu)）為基本結(jié)構(gòu)單元的一層原子厚度的二維晶體。其基本結(jié)構(gòu)單元為有機(jī)材料中穩(wěn)定的苯六元環(huán)，它可以看做是構(gòu)成零維材料富勒烯、一維的碳納米管及三維的石墨和金剛石的基本結(jié)構(gòu)單元。2004年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的Novoselo等成功地從石墨中分離出石墨烯，并證實(shí)它可以單獨(dú)存在。他們因此也獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。由于單層石墨烯的厚度僅為0.35nm，是世界上已知最薄的新型二維材料，所以具有*的物理、化學(xué)及生物學(xué)特性而備受關(guān)注

最近發(fā)現(xiàn)GO(氧化石墨烯）水性分散液中結(jié)構(gòu)變色的最新發(fā)現(xiàn)增加了碳基二維材料的適用性。然而，對(duì)光子帶隙的起源仍知之甚少，其實(shí)際操作仍處于早期發(fā)展階段。在這里，我們演示了GO色散中具有一階和二階布拉格反射的全色反射，并且我們使用了兩種基本方法來操縱GO光子晶體，即通過控制Debye長(zhǎng)度和使用剪切來進(jìn)行自下而上和自上而下的操縱?；虮砻鎴?chǎng)。靜電有效厚度的納米級(jí)修整和GO片的曲率的宏觀平滑化導(dǎo)致光子結(jié)晶度的質(zhì)量和間距的類似改變。直接觀察GO粒子的排列顯示出非凡的靜電層間填充組裝和相當(dāng)差的層內(nèi)組裝。這些結(jié)果闡明了控制GO的向列性質(zhì)（而不是其層狀中間相）及其光子晶體周期性的起源的機(jī)制，并提供了在實(shí)際應(yīng)用中利用這些吸引人的特征的新方法。

在研究的過程中我們使用Nanoscope Systems 的K1-Fluo 激光熒光共聚焦顯微鏡（405nm激光器，Pinhole 0.5, 40X objective lens, NA 1.2）對(duì)GO(氧化石墨烯）顆粒的進(jìn)行熒光成像，由于GO(氧化石墨烯）量子是多分散，不規(guī)則，因此在著色的過程中使用具有高氧化率結(jié)構(gòu)著色的的GO分散液進(jìn)行著色。由于GO顆粒的平均尺寸小于6.5um. 考慮到GO的尺寸過小將會(huì)很難觀察熒光，因此使用大尺寸石墨粉制備重新制備GO水溶性分散液，但樣品同樣具有高度分散性，其平均直徑為27um， 部分顆粒的直徑大于100um.

結(jié)論

通過CLSM 可以直接觀察GO水溶性分散液中GO的排列，含有0.25wt% GO分散體的單元顯示出很大程度的波動(dòng)排列，特別是垂直排列的GO顆粒的側(cè)視圖明確顯示了GO液晶中的顆粒曲率。一些顆粒幾乎是扁平的，而其他則明顯彎曲，扁平顆粒之間的空間比彎曲顆粒之間的空間更窄且更均勻。