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水溶性低维材料合成与应用获突破

华东理工大学费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心田禾院士、贺晓鹏副研究员团队与上海交通大学颜德岳院士、麦亦勇特别研究员团队合作,在水溶性低维材料的可控合成、超分子自组装及其生物技术领域的应用拓展取得突破性进展,相关研究成果近日在线发表于《德国应用化学》。


石墨烯及其低维衍生材料具备优异的机械、光电和磁性能,被广泛应用于生物医药领域。针对传统机械剥离和化学法难以获得结构精准石墨烯的缺陷,近年来对于石墨烯纳米带的可控合成与应用拓展成为国际上的一个研究热点。然而,迄今发展的石墨烯纳米带结构在水中无法分散,极大制约了其超分子自组装结构的研究及在生命科学领域中的应用。


针对这些关键问题,研究人员通过亲水性聚氧化乙烯(PEO)修饰结构精确的石墨烯纳米带,合成了一系列具备良好水分散性的石墨烯纳米带,并精确表征了其水相中的低维超分子自组装体。基于其水分散液近红外区强吸收的特点,研究人员首次证实了此类结构精确的石墨烯纳米带自组装体可在近红外光的辐射下高效地将光子能转换为热能,成功实现了结构精确石墨烯纳米带的聚合物功能化及其水相分散,为获得全新性能的水分散石墨烯纳米带开辟了新的精准化学途径,也为结构可控的低维材料制备及其在疾病诊疗,如光声成像与光热治疗领域中的应用提供了新的见解。



来源:中国科学报

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