【总结1】巯基(-SH)功能化氧化石墨烯(GO)制备方法

【方法一：酰胺键法】

案例1

实验方法：

a 根据Hummers方法从天然石墨中剥离GO片。简言之，将500mg天然石墨粉末和2g NaNO3加入50mL烧杯中。加入12ml 98%硫酸后，将混合物搅拌20分钟并在冰水浴中冷却。在5分钟内将KMnO4（3g，99%）逐渐加入到混合物中。将混合物在0℃下再保持2小时。然后，用水浴代替冰浴，将混合物加热至35℃并保持该温度30分钟。随着反应的进行，混合物逐渐变稠。接着，向烧杯中缓慢加入40mL去离子（DI）水，并将混合物的温度升高至100℃。15分钟后，将反应混合物冷却至室温，并用70mL去离子水进一步稀释。然后向悬浮液中加入过氧化氢（35%，10mL）以减少残留的高锰酸盐并将二氧化锰氧化为无色硫酸锰。用过氧化物处理后，悬浮液变成亮黄色。过滤悬浮液并用400mL 5%盐酸溶液洗涤两次。

b 然后，在3天后将所得混合物相对于DI透析以去除残余离子。将最终产物再悬浮在DI水中，并置于超声发生器中30分钟。剥离后，将悬浮液离心（10 000rpm，15分钟）数次。最后，通过冷冻干燥干燥GO悬浮液。

c 然后将制备的GO用作合成GO-SH的前体。将EDC和NHS添加到MES缓冲液（pH 5.6）中含有GO（20mL，1mg mL-1）的悬浮液中，然后将混合物超声处理30分钟。将L-半胱氨酸（25mg）添加到上述悬浮液中并在室温下在黑暗中搅拌48小时。在反应结束时，用冰水洗涤混合物，并以10000rpm离心5分钟，并丢弃上清液。随后，将得到的官能化GO-SH分散在磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7.4）中，并超声处理15分钟以获得均匀的分散体。

案例2

实验方法：

通过石墨粉末的氧化，使用改进的Hummers方法获得多层GO，从而形成GO分散体。在冰浴下，将获得的去角质GO分散体（100.0 mL的1 mg/mL）与3.4 g NHS（30.0 mmol）和5.7 g EDC（30.0毫摩尔）混合到圆烧瓶中。剧烈搅拌2小时后，向混合物中加入0.40g CA（3.52mmol），并在室温下搅拌过夜。通过过滤分离得到的硫醇改性GO固体（此后称为GOSH1），用蒸馏水反复洗涤并在50℃下干燥。通过进行类似的合成，改变硫醇官能化程度，但使用更高量的CA（2g，17.6mmol）。

案例3

实验方法：

图1显示了AMT-g-NGO的合成路线。在第一步中，GO（100 mg）的超声处理产生NGO.。GO片中有羟基、环氧化物和酯基。通过将NGO与ClCH2COOH（5 g）和NaOH（5克）混合，将这些基团转化为COOH基团，并且在反应过程中NGO的颜色从棕色变为黑色。通过蒸馏水从反应混合物中除去盐和NaOH后，通过超声处理将沉淀分散在甲醇中。然后将EDC（125mg）和NHS（182.5mg）添加到上述分散体中，并通过超声处理该混合物2小时。在下一步中，将过量的AMT添加到上述混合物中，并在室温下搅拌24小时。离心并用甲醇重复洗涤后，获得AMT gNGO。最后，AMT-g-NGO在真空下干燥。

【方法二：(3-Mercaptopropyl)triethoxysilane (3-巯基丙基)三甲氧基硅烷法】

实验方法：

氧化石墨烯（GO）是通过使用改进的Hummer方法剥离天然片状石墨制备的。通常，天然片状石墨在冰水浴中在硝酸钠和硫酸中氧化，然后逐渐加入高锰酸钾，冷却，加入5%硫酸，然后加入过氧化氢。通过多循环纯化过程获得清洁GO，然后测定浓度。氨基/硫醇单官能化GO的合成遵循类似的方法；将GO片分散在甲苯中2%体积的APTES或MPTES中，将其在100℃下回流3小时，冷却至室温，将氨基官能化GO（GONH）和硫代硫酸化GO（GOSH）分别洗涤两次，以通过在甲苯中分散并搅拌20分钟和超声处理5分钟来去除任何吸附的试剂。通过真空过滤和干燥回收吸附剂。按照相同的方法合成双（氨基和硫醇）官能化GO（GOSN），不同的是在相同的甲苯溶液中使用APTES和MPTES各2%体积。