氧化石墨烯因其特殊的物理和化学性质成为近年来研究的热门材料，有关氧化石墨烯基复合薄膜材料的制备、功能化及应用成为当下的前沿和热门课题。

Langmuir-Blodgett（LB）技术可制备具有可控堆叠和厚度的高质量薄膜，已被用于生产在分子水平上组织的材料。静电纺丝技术被认为是一种可连续不断地制造聚合物微纤维/纳米纤维的简单而通用的技术，层层组装法、溶液涂覆法等也是制备薄膜的常用技术。本文主要综述了较为热门的GO基复合LB膜、GO基静电纺丝膜以及通过其他途径制备的GO基复合膜材料的制备方法和应用开发，并对其应用前景和面临的挑战进行了总结与展望。

主要研究内容及结论

石墨烯作为一种新型二维超薄碳材料，易于吸附分子，是天然的衬底。当某些分子吸附在石墨烯表面时，分子的拉曼信号会得到明显的增强，这种拉曼增强效应被称为石墨烯增强拉曼散射效应（GERS）。X.LING等为了进一步证实GERS中的化学增强机制，使用LB技术构建了原卟啉Ⅸ（PPP）的单层或多层有序聚集体以及与石墨烯接触的PPP的可控分子构型（见图1）。

图1样品制备过程示意图

D.D.KULKARNI等为了最大限度地减少GO片的折叠和起皱，提出可用LB技术代替常规吸附和自旋铸造（见图2）。当使用LB技术沉积时，GO片因其柔性而产生的折叠和褶皱基本上可以最小化。由单层大横向尺寸的平面GO片组成的纳米级多层纳米膜，具有出色的机械坚固性，易于操作和转移到合适的衬底上，从而进一步与微机电设备集成。

图2独立GO‐LbL膜的制作和组装示意图

此外，将经典两亲分子的Langmuir单层与酶结合是保持生物大分子催化性能的一种方式。F.A.SCHLL等研究了磷脂LB膜固定化青霉素酶（PEN），将GO加入青霉素酶‐脂质Langmuir单层膜中，并作为LB膜转移到固体载体上，评估了酶的催化性能（见图3）。结果表明，GO作为由2,2‐二羟甲基丙酸（DMPA）和PEN组成的LB膜的添加剂，被固定在LB膜的PEN中；GO存在于酶脂LB膜中，不仅可以调节青霉素酶的催化活性，而且有助于数周后仍保持其酶活性。研究结果加强了混合纳米结构薄膜的重要性，证明了使用由脂质、GO和酶组成的LB膜应用于光学生物传感器的可行性，对应用传感器的生物电子设备研究具有重要意义。

图3磷脂LB膜固定化青霉素酶原理图

结论和展望

目前，GO薄膜的制备已趋向成熟，GO基复合膜相关的制备技术与应用也取得了很大的进展。然而，目前的组装方法存在一定的局限性，如GO筛选合适的官能团制备高效的GO基复合薄膜的方法，有机小分子在组装过程中破坏石墨烯结构而影响应用范围，此类问题有待进一步探究。这些问题使GO基复合膜的多功能化遇到了挑战，因此寻找并开发更优异、更高效的组装方法十分必要。总体而言，GO的特殊结构和性质使其具有重大的科学研究价值和广阔的应用前景。

通信作者简介