華東理工大學(xué)費(fèi)林加諾貝爾獎(jiǎng)科學(xué)家聯(lián)合研究中心田禾院士、賀曉鵬副研究員團(tuán)隊(duì)與上海交通大學(xué)顏德岳院士、麥亦勇特別研究員團(tuán)隊(duì)合作，在水溶性低維材料的可控合成、超分子自組裝及其生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用拓展取得突破性進(jìn)展，相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》。

石墨烯及其低維衍生材料具備優(yōu)異的機(jī)械、光電和磁性能，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械剝離和化學(xué)法難以獲得結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)石墨烯的缺陷，近年來(lái)對(duì)于石墨烯納米帶的可控合成與應(yīng)用拓展成為國(guó)際上的一個(gè)研究熱點(diǎn)。然而，迄今發(fā)展的石墨烯納米帶結(jié)構(gòu)在水中無(wú)法分散，極大制約了其超分子自組裝結(jié)構(gòu)的研究及在生命科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

針對(duì)這些關(guān)鍵問(wèn)題，研究人員通過(guò)親水性聚氧化乙烯(PEO)修飾結(jié)構(gòu)精確的石墨烯納米帶，合成了一系列具備良好水分散性的石墨烯納米帶，并精確表征了其水相中的低維超分子自組裝體。基于其水分散液近紅外區(qū)強(qiáng)吸收的特點(diǎn)，研究人員首次證實(shí)了此類結(jié)構(gòu)精確的石墨烯納米帶自組裝體可在近紅外光的輻射下高效地將光子能轉(zhuǎn)換為熱能，成功實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)精確石墨烯納米帶的聚合物功能化及其水相分散，為獲得全新性能的水分散石墨烯納米帶開(kāi)辟了新的精準(zhǔn)化學(xué)途徑，也為結(jié)構(gòu)可控的低維材料制備及其在疾病診療，如光聲成像與光熱治療領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了新的見(jiàn)解。