近日，中科院新疆理化所張亞剛團隊通過探究氧化石墨烯的還原過程，并將其進行磁功能化，制備出不同還原程度的磁性還原氧化石墨烯材料；同時考察了氧化石墨烯的還原程度對雙酚A的吸附動力學和吸附容量的影響。

筆者沒有找到更多有關于新疆理化所制備磁性還原氧化石墨烯材料的更多介紹，不過筆者找到曾聯系過的企業家兼學者——臺灣志陽科技董事長宮非先生曾提到的部分相關內容。

圖片來源于志陽科技磁性石墨烯納米片視頻截圖

制備方法

宮非先生指出，石墨烯利用高周波磁場做成磁性石墨烯，美國也有學者用在磁傳感器與 MRAM等新領域，則是能透過在石墨烯晶格導入空缺，以使其產生磁性。

至于在半導體組件的缺陷 (defect)通常是透過摻雜，而新開發的方法則是以空缺取代摻雜不同材料；在此每個空缺所扮演的角色就像是納米等級的磁鐵，擁有自己的“磁矩 (moment)”。研究人員證實，那些空缺會與石墨烯材料中的電流激烈交互作用，并有可能利用近藤效應 (Kondo effect)來諧調其半導體特性。

應用領域

宮非先生原本打算將磁性石墨烯應用于藥物釋放載體及標靶治療用途。但他在文獻中發現還可以吸附水中亞甲基藍、染料及地下水金屬毒化物，甚至已被廣泛應用于生化制品分離、靶向給藥、催化和固定化酶的載體等領域。

中科院新疆理化所的張亞剛團隊發現，石墨烯基材料表面的含氧官能團的數量也許對其吸附酚類污染物有顯著影響，然而其還原過程對吸附酚類污染物的影響還鮮見報道。此外，由于石墨烯基材料較小的尺寸和在水中優異的分散性能，使得石墨烯材料本身在使用后很難回收再次利用。

他們的研究表明，氧化石墨烯的深度還原降低了其對雙酚A的吸附容量；然而將磁性還原氧化石墨烯吸附等溫線用其比表面積歸一化后，氧化石墨烯的深度還原卻可以提高其單位面積上的吸附量。

基于實驗，科研人員提出其作用機理：在石墨烯材料吸附雙酚A的過程中，π-π作用起主要的作用；經過深度還原后的氧化石墨烯，其對雙酚A吸附容量的降低是由于石墨烯片層的聚合減少了吸附位點。此外，實驗結果還顯示，磁功能化后的還原氧化石墨烯，可以通過外加磁場快速回收，經再生后多次反復使用，為大規模工業化應用打下了基礎。

擴展探討

最后，宮非先生還提出，電磁波或許可以兼顧材料原先的導電性，利用磁性石墨烯加上導電高分子做成石墨烯薄膜或許就能解決這個技術問題。這已經是他一年多前提出的假設，至于目前的進展可能您需要親自去了解才行。

粉體圈 作者：郜白