石墨烯和碳纳米管是两种性能优异的碳纳米材料。由于它们特殊的物理、化学和材料性能,使它们拥有非常好的发展前景。通过对石墨烯和碳纳米管进行物理或化学改性,可以改变它们表面的性质,并提高它们在有机溶剂、水中的分散性,使其更好的应用到各个领域中。本文中对氧化石墨烯(GO)进行改性成为部分还原的石墨烯(CCG),部分移除GO上的含氧基团,一定程度地修复了π-电子共轭体系,修复后的CCG表面更加平整且拥有较好的电子性能。正电性的有机芳香分子可通过静电力和π-π堆积作用吸附到CCG上,由于能量传递和电子转移,有机物荧光团的荧光被CCG淬灭。本文把这种理论应用到菁染料检测牛血清蛋白(BSA)体系中。菁染料本身可以识别BSA,但其较强的背景荧光导致识别效率偏低。利用CCG作为荧光淬灭剂降低菁染料的背景荧光,加入BSA后,BSA可将CCG表面上的菁染料竞争下来,使菁染料的荧光得到较大程度的恢复。这种方法可提高BSA的生物检测效率,检测限可低至9.5×10-8M。通过对含不同取代基的菁染料-CCG体系对BSA的识别作用进行测试,发现含供电子基的菁染料和CCG作用力比含吸电子基的菁染料与CCG作用力大,导致与CCG作用时,染料荧光淬灭效率更高,加入BSA后,荧光增强倍数更大。另外,本文将碳纳米管羧基化,提高碳纳米管的水溶性,并将其引入到芘-紫菁/CB[8]体系中。在DNA凝胶电泳实验中,微量碳纳米管的引入可以延长切割过程中产生的电荷分离态,延缓电子回传,提高质粒pBR322DNA的切割切割效率。
