具有荧光性能氧化石墨烯杂化材料的制备

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1、第1O卷第6期中国科技论文Vo1．10No．62015年3月CHINASCIENCEPAPERMar．2O15具有荧光性能氧化石墨烯杂化材料的制备黄骅隽。，杨万泰，邓建平(1．北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室，北京100029；2．北京化工大学材料科学与工程学院，北京100029)摘要：赋予氧化石墨烯荧光性能是石墨烯功能化研究领域的热点与难点。本文旨在通过化学方法，制备一种新型的具有荧光性能的氧化石墨烯杂化材料。本文中，采用了一种炔基化的有机荧光小分子，通过与叠氮化氧化石墨烯的click反应，制备得到了具有绿色荧光的氧化石墨烯杂化材料(GO-g—MD

2、)。利用NF-IR、XPS、XRD、HRTEM、荧光显微表征等方法对其进行了表征，证明了荧光功能化改性的成功，并结合对照实验，提出了一种可能的荧光机理。关键词：氧化石墨烯；荧光；click反应中图分类号：TB34文献标志码：A文章编号：2095—2783(2015)06—0638—05PreparationofgrapheneoxidehybridmaterialwithfluorescentpropertyHuangHuajun．YangWantai．DengJianping'(1．StateKeyLaboratoryofChemicalResourceEn

3、gineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China；2．CollegeofMaterialsScienceandEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China)Abstract：Fluorescentlyfunctionalizinggrapheneoxide(GO)isaninterestingtopicinG0modificationresearchfield．Thisarticle

4、aimstoprepareanewtypeofGOhybridmaterialshowingfluorescentpropertyviachemicalmodificationapproach．Inthisstudy，akindoffunctionalizedGOhybridmaterialwithgreenfluorescencewaspreparedthrougha“clickreaction”betweenalkynylatedsmallfluorescentorganicmoleculesandGOsheetsgraftedwithazidegroup

5、s．TheresultingfluorescentGOhybridmaterialwascharacterizedbythemeansofFT—IR，XPS，XRD，HRTEM，fluorescencemicroscopy，etc．Theresultsidentifiedthesuccessinpreparingthetargetfluorescenthybridmateria1．Furthermore，incombinationwithadesignedcontrastingexperiment，apossiblemechanismwasputforward

6、forthefluorescenceemissionofthemateria1．Keywords：grapheneoxidefluorescence~clickreaction氧化石墨烯(GO)是一种理想的二维纳米材料，性[2021]，而荧光功能化改性GO还鲜见于报道l2。巨大的蜂窝状平面共轭结构使其具有优良的热学性荧光作为一种具有久远历史的、为人们所熟知能、电学性能、生物相容性以及相当高的比表面积和的自然现象，已经得到了充分且广泛的理论及应用机械强度[1]。这些优秀的性能促使人们对它做了研究。近年来，荧光开始与石墨烯相结合，利用石墨大量基础性研究和应用发掘，

7、在诸如传感器l3。、光烯的荧光猝灭特性，研究者们制备了一系列GO基催化剂_5_6]、太阳能电池l_7]等领域都有GO的身影。的荧光传感器l_2。。然而在传感过程中，功能化GO另外，在GO的表面富集了大量活泼的含氧官能团所扮演的角色大都是猝灭荧光的一方而并非产生荧(如一O一、一OH等)，使其易于在水或其他强极性光的一方。本文首先通过叠氮化硅烷偶联剂与GO溶剂中分散[2]，同时，便于和其他物质进一步反应，表面活泼含氧官能团的缩合反应得到叠氮化GO实现GO表面功能化。(GO-g-N。)，再与炔丙基丹磺酰胺(MD)进行click反功能化改性氧化石墨烯已经成为了现今的研

8、究应，制备一种本身具有较强荧光性的GO