3。2 氧化石墨烯对油菜幼苗根长的影响 13

3。3 氧化石墨烯对油菜幼苗茎长的影响 14

3。4 氧化石墨烯对油菜幼苗根冠比的影响 15

4 小结 16

结论与展望 18

参 考 文 献 19

致  谢 22

1 前言

1。1 氧化石墨烯及其性质

1。1。1 氧化石墨烯

石墨烯是由碳原子紧密排列而成的二维晶体，它的厚度只有一个原子层，被称为是宇宙中最薄的材料[1,2]。氧化石墨烯是石墨烯的衍生物之一，氧化石墨烯是石墨粉经过多步氧化、超声纯化等步骤制备所得产物，目前为止科学家还未能解决氧化石墨烯结构上含氧官能团的种类、多少及大小等问题。目前获得较多认可的结构模型—Lerf-Klinowski模型指出氧化石墨烯表面有羟基、羧基和烷氧基等基团，并且羧基大部分处于片层边缘[3,4]。

1。1。2 氧化石墨烯的性质

氧化石墨烯有很好的生物相容性，易于修饰和功能化。从成分上来分析，氧化石墨烯是在石墨烯的结构上引入了含氧官能团，使得氧化石墨烯的表面含有羟基（-OH），边缘有羧基（-COOH）[5]，因而氧化石墨烯具有良好的水溶性，这些官能团为连接各种功能基团提供了活性位点[6]。因为氧化石墨烯与石墨烯具有相似的基本结构，所以氧化石墨烯具备石墨烯的光热转换性能[7]、光学性质、电学性质，与其他碳基纳米材相比，其非常适于生物医学方面的应用。除此之外，氧化石墨烯的原料易得，可以大规模生产，这些特点为氧化石墨烯的实验研究提供了方便。

1。2 氧化石墨烯的应用

氧化石墨烯良好的生物相容性扩大了它在各个领域上的应用，特别是在生物传感器、医学载体、生物毒性和能源方面都具有广泛的应用。

1。2。1 生物医学

近年来，因为氧化石墨烯有较高的比表面积、较高的药物的负载量等特点，因此研究人员开始探索以氧化石墨烯为载体的药物输送系统的研究。

（1） 药物载体与传输来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766

氧化石墨烯具有单原子结构，其结构层表面积很大，且两个基面都可以吸附药物，因而比较适合作为药物载体[8]。目前主要为抗癌药物输送，Shi等[9]用聚乙二醇（PFG）修饰氧化石墨烯防止药物释放，但是双硫键会在还原条件下断裂从而高效释放药物达到显著提高治疗的效果。氧化石墨烯表面的羧基（-COOH）与聚乙烯亚胺（PEI）等载体连接，可以完成DNA的输送。

（2） 生物传感器

氧化石墨烯在能量转移的过程中是优异的能量受体，研究人员在此基础上研发构建了许多荧光传感器及其他生物传感器。

氧化石墨烯表面的π电子转移可以淬灭多种荧光信号，可以将用荧光染料标记的DNA探针整合到氧化石墨烯的表面，这个时候荧光被淬灭，而当DNA探针识别到目标并杂交后，此时荧光信号就得到恢复[10]，此种传感器可以检测多种核酸。Wang H等[11]研究了一种石墨烯家族纳米材料—多肽复合物传感器，可用于检测细胞内活性蛋白酶的变化。Wang Y等[12]研究了一种通过检测细胞内ATP的变化进而检测细胞活性的传感器。

1。2。2  能源

氧化石墨烯在能源相关领域，比如电化学、热力学、光学等都有广泛的应用，由于氧化石墨烯的特殊的光热性能，使其成为太阳能电池领域的研究热点。