氧化石墨烯(GO)的螯合作用大大縮短了Gd
3+水溶液的質(zhì)子弛豫時間。然而，導(dǎo)致弛豫值增加的因素和觀測到的現(xiàn)象背后的機(jī)制仍然不明確。在這項(xiàng)工作中，我們研究了氧化石墨烯/Gd
3+溶液的弛豫時間與氧化石墨烯的氧化水平和片狀尺寸的關(guān)系。自旋-晶格弛豫率(r
1)和自旋-自旋弛豫率(r
2)隨氧化程度的增加而增加。隨著超聲氧化石墨烯薄片粒徑的減小，其弛豫度也隨之增大。觀察到的現(xiàn)象可以通過在這兩個參數(shù)的影響下產(chǎn)生的邊緣官能團(tuán)數(shù)量的增加來解釋。這些基團(tuán)的含量、形成及與Gd
3+離子的螯合。溶液的粘度不直接影響弛豫時間。使用高氧化水平和小粒徑的氧化石墨烯樣品，我們記錄了高弛豫值:r
2 = 114.7 mM
-1 s
-1,r
1 = 97.0 mM
-1 s
-1。這為開發(fā)基于GO/Gd
3+的MRI造影劑創(chuàng)造了直接途徑。
圖1. 三種氧化石墨烯樣品的特征。(a) TGA曲線。(b) FTIR光譜。
圖2. (a)與Gd
3+水合離子相比，由GO-4.0、GO-3.6和GO-3.2三種不同原始GO樣品制備的GO/Gd
3+溶液的自旋晶格r
1和(b)自旋-自旋r
2弛豫度。
圖3. 原始GO-4.0(a)，和超聲處理后的sGO-4.0 (b)的SEM圖像。
圖4. 用sGO-4.0、sGO-3.6和sGO-3.2制備的sGO/Gd
3+溶液的自旋晶格r
1 (a)和自旋-自旋r
2 (b)弛豫度，與Gd
3+水離子相比。
相關(guān)研究成果由俄羅斯喀山聯(lián)邦大學(xué)化學(xué)研究所先進(jìn)碳納米材料實(shí)驗(yàn)室Anna Ziyatdinova等人于2024年發(fā)表在Journal of Molecular Liquids (https://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.124438 )上。原文：The NMR relaxivity of gadolinium (III) solutions as the function of oxidation level and flake size of graphene oxide
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
