- 文献综述（或调研报告）：
摘要
本文介绍了还原氧化石墨烯、制备可控孔径的多孔石墨烯材料的方法以及利用氨基、聚乙二醇等进行生物相容性表面修饰，并对所得材料进行表征的方法，另外介绍了目前石墨烯材料在颗粒分离领域的几种应用。
1.引言
多孔石墨烯是指由石墨烯为主体构成的，具有微米-亚微米孔径的多孔三维材料。由于其比表面积大、表面官能团丰富、非经典的吸附机制及潜在的抗生物污浊、抗菌效应，已在油水分离（如原油泄漏回收）、水污染处理（如水中的颗粒污染物和重金属、染料分子吸附）、空气净化（如PM2.5滤过）等领域取得了多方面的应用进展。同时，生理环境中生物颗粒的选择性吸附和分离在血液成分分析、肿瘤诊疗、微生物鉴定和分离等方面具有重要的应用价值。目前，石墨烯基材料在此方向上研究多限于理论和“概念”研究，鲜有应用研究和有实用价值的产品报道或问世。
本文就可控孔径的多孔石墨烯材料的制备及表征，以及目前有报道的石墨烯类材料在颗粒分离和生物领域的几种应用进行了综述。为探究多孔石墨烯在分子水平上的吸附机制以及实现生物颗粒分离的应用提供了基础和思路。
2.制备可控孔径多孔石墨烯分离材料
在电化学等领域的应用研究中，石墨烯的制备从最初的机械剥离法，已经发展为可分为固相、液相和气相三类的各式各样的制法[1]。若不考虑材料的电学、热学和光学性能，仅将膜状或成块的石墨烯用于分离过滤，可以借助于还原氧化石墨或氧化石墨烯的方法制备石墨烯。实际应用中有利用L-抗坏血酸等抗氧化剂的化学工艺[2]。经过初步尝试，发现在控温条件下以水合肼为还原剂的方案有着还原率高、还原速度快和还原温度低等优点。目前对还原氧化石墨烯(RGO)结构模型的研究表明，RGO同样具有部分区域的本征缺陷[3]，而在多孔石墨烯分离材料的制备工作中，这种结构缺陷特点对材料功能的影响无需考虑。
冷冻干燥法制备多孔石墨烯首先通过超声处理和水合肼热还原制备RGO分散液体，然后将其作为原料，采用真空过滤的方法制备得到石墨烯薄膜，[4]接着采用低温冷冻干燥的方法，石墨烯片层在液氮条件下被冰晶挤压形成三维网状的多孔结构，之后使冰晶升华，得到多孔结构的三维网格。Xie等人以氧化石墨烯为样品，在自制的控温液氮冷冻装置中改变了微观结构孔径大小，这表明冷冻温度可以直接有效地控制冰晶形成的大小。[5]如果将石墨烯加工成块状材料，以氧化还原分散液体作为原料，采用同样的液氮冷冻方法可以得到孔径大小在10-20mu;m的石墨烯海绵材料[6]。
3.对石墨烯材料进行生物相容性修饰
生物相容性是指生命体组织对非活性材料产生反应的一种性能。为了避免产生不良反应，必须在评价其生物相容性达到要求后才能将还原氧化石墨烯（rGO）应用于生物医学领域。
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