Physicochemical characterization, and relaxometry studies of micro-graphite oxide, graphene nanoplatelets, and nanoribbons.
Physicochemical characterization, and relaxometry studies of micro-graphite oxide, graphene nanoplatelets, and nanoribbons.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0038185
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Sitharaman B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Paratala BS;Jacobson BD;Kanakia S;Francis LD;Sitharaman B
高性能磁共振成像造影剂的化学仍然是一个活跃的研究领域。在这项工作中，我们证明了用于合成氧化石墨或石墨烯纳米颗粒的基于高锰酸钾的氧化化学过程导致了限制。这些锰插层的石墨和石墨烯结构显示出不同的结构、化学和磁性，以及与顺磁性螯合物相比的高弛豫率（高达2级）和明显不同的核磁共振分散分布。结合其他已发表的关于顺磁性金属离子在单壁碳纳米管中的限制的报道，（一个卷起的石墨烯片）显示，顺磁性金属离子在石墨烯片内的包封或嵌入，而不是石墨碳颗粒的尺寸、形状或结构是增加弛豫率的关键决定因素，因此，确定顺磁性离子的纳米限制作为开发顺磁性金属离子石墨-碳复合物作为高弛豫MRI造影剂的新的一般策略。
The chemistry of high-performance magnetic resonance imaging contrast agents remains an active area of research. In this work, we demonstrate that the potassium permanganate-based oxidative chemical procedures used to synthesize graphite oxide or graphene nanoparticles leads to the confinement (intercalation) of trace amounts of Mn2+ ions between the graphene sheets, and that these manganese intercalated graphitic and graphene structures show disparate structural, chemical and magnetic properties, and high relaxivity (up to 2 order) and distinctly different nuclear magnetic resonance dispersion profiles compared to paramagnetic chelate compounds. The results taken together with other published reports on confinement of paramagnetic metal ions within single-walled carbon nanotubes (a rolled up graphene sheet) show that confinement (encapsulation or intercalation) of paramagnetic metal ions within graphene sheets, and not the size, shape or architecture of the graphitic carbon particles is the key determinant for increasing relaxivity, and thus, identifies nano confinement of paramagnetic ions as novel general strategy to develop paramagnetic metal-ion graphitic-carbon complexes as high relaxivity MRI contrast agents.
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