配體交換作用即：氧化石墨烯上原有的配位體被溶液中的金屬離子所取代，并以配位鍵的形式生成不溶于水的配合物，**終通過(guò)簡(jiǎn)單的過(guò)濾即可從溶液中去除。Tang等47對Fe與GO（質(zhì)量比為1：7.5）復合及Fe與Mn（摩爾比為3∶1）復合的氧化石墨烯/鐵-錳復合材料（GO/Fe-Mn）進(jìn)行了吸附研究，通過(guò)一系列的實(shí)驗表明，氧化石墨烯對Hg2+的吸附機理主要是配體交換作用，其比較大吸附量達到32.9mg/g。Hg2+可在水環(huán)境中形成Hg(OH)2，與鐵錳氧化物中的活性點(diǎn)位（如-OH）發(fā)生配體交換作用，從而將Hg(OH)2固定在氧化石墨烯/鐵-錳復合材料上，達到去除水環(huán)境中Hg2+的目的。氧化石墨烯經(jīng)一定功能化處理后可發(fā)揮更大的性能優(yōu)勢，例如大比表面積、高敏感度和高選擇性等，這些特性對于氧化石墨烯作為吸附劑吸附水環(huán)境中的金屬離子有著(zhù)重要的作用。減少面內難以修復的孔洞，從而提升還原石墨烯的本征導電性。寧波多層氧化石墨
氧化石墨烯經(jīng)還原處理后，對于提高其導電性、比表面等大有裨益，使得石墨烯可以應用于對于導電性、導熱性等要求更高的應用中。在還原過(guò)程，含氧官能團的去除和控制過(guò)程本身也可成為石墨烯改性的一種方式，根據還原方式的不同得到的石墨烯也具有不同的特性和應用場(chǎng)景。例如，通過(guò)熱還原方式得到的還原氧化石墨烯結構、形貌、組分可通過(guò)還原條件進(jìn)行適當的調控。Dou等1人介紹了在氬氣流下在1100-2000°C的溫度范圍內進(jìn)行熱處理得到的石墨烯結構和吸附性能的研究。所得到石墨烯粉體材料的表面積增加至超過(guò)起始前驅體材料四倍，對氧化石墨烯進(jìn)行熱還原處理提高了氧化石墨烯的熱學(xué)性能，賦予了氧化石墨烯材料熱管理方面的應用。進(jìn)口氧化石墨產(chǎn)品介紹GO的摻量對于水泥復合材料的提升效果也有差異。
解決GO在不同介質(zhì)中的解理和分散等問(wèn)題是實(shí)現GO廣泛應用的重要前提。此外，不同的應用體系往往要不同的功能體現和界面結合等特征，故而要經(jīng)常對GO表面進(jìn)行修飾改性。GO本身含有豐富的含氧官能團，也可在GO表面引入其他功能基團，或者利用GO之間和GO與其它物質(zhì)間的共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵作用進(jìn)行化學(xué)反應接枝其他官能團。由于GO結構的不確定性，以上均屬于一大類(lèi)復雜的GO化學(xué)，導致采用化學(xué)方式對GO進(jìn)行修飾與改性機理復雜化，很難得到結構單一的產(chǎn)品。盡管面臨諸多難以解釋清楚的問(wèn)題，但是對GO復合材料優(yōu)異性能的期望使得非常必要總結對GO進(jìn)行修飾改性的常用方法和技術(shù)，同時(shí)也是氧化石墨烯相關(guān)材料應用能否實(shí)現穩定、可控規?；瘧玫年P(guān)鍵。
近年來(lái)研究者發(fā)現石墨烯由于它獨特的零帶隙結構，對所有波段的光都無(wú)選擇性的吸收，且具有超快的恢復時(shí)間和較高的損傷閾值。因此利用石墨烯獨特的非線(xiàn)性可飽和吸收特性將其制作成可飽和吸收體應用于調Q摻鉺光纖激光器、被動(dòng)鎖模光纖激光器已經(jīng)成為超快脈沖激光器研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。2009年，Bao等[82]人使用單層石墨烯作為鎖模光纖激光器的可飽和吸收體首先實(shí)現了通信波段的超短孤子脈沖輸出，脈沖寬度達到了756fs。他們證實(shí)了由于泡利阻塞原理，零帶隙材料石墨烯在強激光激發(fā)下可以容易的實(shí)現可飽和吸收，而且這種可飽和吸收是與頻率不相關(guān)的，即石墨烯作為可飽和吸收體可實(shí)現對所有波長(cháng)的光都有可飽和吸收作用。修復石墨烯片層上的缺陷，可以提高石墨烯微片的碳含量和在導電、導熱等方面的性能。
氧化石墨烯（GO）在很寬的光譜范圍內具有光致發(fā)光性質(zhì)，同時(shí)也是高效的熒光淬滅劑。氧化石墨烯（GO）具有特殊的光學(xué)性質(zhì)和多樣化的可修飾性，為石墨烯在光學(xué)、光電子學(xué)領(lǐng)域的應用提供了一個(gè)功能可調控的強大平臺[6]，其在光電領(lǐng)域的應用日趨。氧化石墨烯（GO）和還原氧化石墨烯（RGO）應用于光電傳感，主要是作為電子給體或者電子受體材料。作為電子給體材料時(shí)，利用的是其在光的吸收、轉換、發(fā)射等光學(xué)方面的特殊性質(zhì)，作為電子受體材料時(shí)，利用的是其優(yōu)異的載流子遷移率等電學(xué)性質(zhì)。本書(shū)前面的內容中對氧化石墨烯（GO）、還原氧化石墨烯（RGO）的電學(xué)性質(zhì)已經(jīng)有了比較詳細的論述，本章在介紹其在光電領(lǐng)域的應用之前，首先對相關(guān)的光學(xué)性質(zhì)部分進(jìn)行介紹。氧化石墨是一種碳、氧數量之比介于2.1到2.9之間黃色固體，并仍然保留石墨的層狀結構，但結構更復雜。黑龍江無(wú)污染氧化石墨
雖然GO具有諸多特性，但是由于范德華作用力，使GO之間很容易在不同體系中發(fā)生團聚。寧波多層氧化石墨
GO的載藥作用也可促進(jìn)間充質(zhì)干細胞的成骨分化。如用攜帶正電荷NH3+的GO（GO-NH3+）和攜帶負電荷COOH-的GO（GOCOOH-）交替層疊使其**外層為GO-COOH-，以這種GO作為載體，攜帶骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）和P物質(zhì)（SP）附著(zhù)到鈦（Ti）種植體上，結果以Ti為基底，表面覆蓋GO-COOH-，攜帶BMP-2和SP（Ti/GO-/SP/BMP-2）種植體周?chē)男鹿巧闪恳黠@多于Ti/SP/BMP-2、Ti/GO-/BMP-2、Ti/GO-/SP。這證明GO可以同時(shí)攜帶BMP-2和SP到達局部并緩慢釋放，增加局部BMP-2和SP的有效劑量且發(fā)揮生物活性作用[89,90]。GO的這種雙重攜帶傳遞作用在口腔種植及骨愈合方面起著(zhù)重要的作用。而體內羥磷灰石（hydroxyapatite，HA）是一種常用于骨組織修復的磷酸鈣陶瓷類(lèi)材料。在HA中加入GO，可以增強其在鈦板表面的附著(zhù)強度；以HA為基底，表面覆蓋GO的復合物（GO/HA）表現出比純HA更高的抗腐蝕性能，細胞活性也更強。寧波多層氧化石墨