石墨經過氧化處理后得到氧化石墨，氧化石墨仍保持石墨的層狀結構，但在每一層的石墨烯單片上引入了許多氧基功能團。這些氧基功能團的引入使得單一的石墨烯結構變得非常復雜。鑒于氧化石墨烯在石墨烯材料領域中的地位，許多科學家試圖對氧化石墨烯的結構進行詳細和準確的描述，以便有利于石墨烯材料的進一步研究，雖然已經利用了計算機模擬、拉曼光譜，核磁共振等手段對其結構進行分析，但由于種種原因(不同的制備方法，實驗條件的差異以及不同的石墨來源對氧化石墨烯的結構都有一定的影響)，氧化石墨烯的精確結構還無法得到確定。大家普遍接受的結構模型是在氧化石墨烯單片上隨機分布著羥基和環氧基，而在單片的邊緣則引入了羧基和羰基。**近的理論分析表明氧化石墨烯的表面官能團并不是隨機分布，而是具有高度的相關性。氧化石墨烯還可以用于無機非金屬復合材料領域。氧化石墨烯導熱膜

石墨烯薄膜具有優異的面內熱導率和良好的柔鈿性，因此經常在可穿戴設備、電子設備等領域被用作散熱材料使用。劉忠范院士團隊［７８］通過等離子增強化學氣相沉積法（ＰＥＣＶＤ）在藍寶石襯底上生長石墨烯納米壁，得到的納米壁具有獨特的結構和出色的熱導率。在輸入電流為３５０ｍＡ的情況下，基于石墨烯納米壁組裝的ＬＥＤ在光輸出功率方面提高了３７％左右，而溫度卻降低了３．８％，說明石墨烯納米壁可用作ＬＥＤ應用中增強散熱的良好材料。Ｋｉｍ［７９］等人使用球磨法將氟化石墨剝落為氟化石墨烯溶液，然后通過真空抽濾得到１０ｐｍ厚的超薄氟化石墨烯薄膜（ＥＧＦ），顯示出２４２Ｗｍ－１Ｋ－１的優異面內熱導率。Ｇｕｏ＿等人通過涂布法制備了一種厚度可控的可拉伸石墨烯薄膜。這種石墨烯薄膜具有良好的柔韌性和優異的導熱性能，在施加３．２Ｖ電壓時，薄膜可以在６ｓ內從室溫快速升溫至４５°Ｃ。而去除外加電壓后，石墨烯薄膜可在５ｓ內迅速冷卻至室溫，實驗結果顯示其既具有快速的電加熱響應，又具有高效的散熱能力。標準氧化石墨烯材料高導電石墨烯銅復合材料又稱為超級銅。

大規模制備高質量的石墨烯晶體材料是所有應用的基礎,發展簡單可控的化學制備方法是**為方便、可行的途徑,這需要化學家們長期不懈的探索和努力;石墨烯的化學修飾：將石墨烯進行化學改性、摻雜、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物，發展出石墨烯及其相關材料(grapheneandrelatedmaterials)，來實現更多的功能和應用;石墨烯的表面化學:由于石墨烯晶體獨特的原子和電子結構，氣體分子與石墨烯表面間的相互作用將表現出許多特有的現象，這將為表面化學特別是表面催化研究提供一個獨特的模型表面;同時石墨烯具有完美的兩維周期平面結構，可以作為一個理想的催化劑載體，金屬/石墨烯體系將為表面催化研究提供一個全新的模型催化研究體系。

真空抽濾法是一種制備石墨烯薄膜的**常見方法。由于氧化石墨烯的片層含有大量羧基、羰基等親水性含氧官能團，并且片層間具有靜電相互作用不容易團聚，因此在不借助分散劑的情況下也能在水溶液中分散均勻，從而形成穩定的分散液，非常有利于真空抽濾過程中片層的緊密排列［４３，４４］。Ｌｉｕ［４５】等人采用真空抽濾法制備了具有有序排列結構和高密度的ＧＯ／ＰＤＡ復合膜。在ＧＯ／ＰＤＡ復合膜中，ＧＯ的含氧官能團與ＰＤＡ的胺基之間存在氫鍵相互作用，并且ＰＤＡ對ＧＯ具有還原的作用。在經過３０００°Ｃ高溫處理之后，ＰＤＡ被轉化為具有***石墨晶體結構的ＣＰＤＡ納米顆粒（ＣＰＤＡＮＰｓ），對石墨烯片層起到了增強的作用，從而使復合膜的拉伸強度、電導率和熱導率石墨烯的結構非常穩定，碳碳鍵(carbon-carbon bond)為1.42。

隨著工業的發展，漏油、有機溶劑、染料和重金屬對水的污染己成為**嚴重的環境問題之一，因此必須開發出能夠有效吸收和去除水中污染物的新型材料。石墨烯三維氣凝膠由于具有高孔隙率、低密度和良好的環境友好性等特點，經常被作為一種高效的可循環吸收材料。（）１１［４（）］等人通過ＧＯ與吡咯溶液的水熱反應制備了氮摻雜的三維石墨烯水凝膠，所得到的石墨烯骨架具有２．１ｍｇｃｍ－３的**密度和２８０ｍ２ｇ－１的大表面積，因此對各種類型的油和有機溶劑均有著出色的吸附能力，其吸附量高達自身重量的６００倍，遠遠高于其他常見的碳材料吸附劑。氧化石墨烯應用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復合材料領域。綠色氧化石墨烯納米材料

石墨烯防腐漿料 與粉料相比，漿料中的石墨烯更易于分散在基體材料中。氧化石墨烯導熱膜

溶劑熱法是指在特制的密閉反應器(高壓釜)中，采用有機溶劑作為反應介質，通過將反應體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度)，在反應體系中自身產生高壓而進行材料制備的一種有效方法。溶劑熱法解決了規模化制備石墨烯的問題，同時也帶來了電導率很低的負面影響。為解決由此帶來的不足，研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結合制備出了高質量的石墨烯。Dai等發現溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小于傳統條件下制備石墨烯。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質量石墨烯的特點越來越受科學家的關注。溶劑熱法和其他制備方法的結合將成為石墨烯制備的又一亮點。石墨烯的制備方法還有高溫還原、光照還原、外延晶體生長法、微波法、電弧法、電化學法等。筆者在以上基礎上提出一種機械法制備納米石墨烯微片的新方法，并嘗試宏量生產石墨烯的研究中取得較好的成果。如何綜合運用各種石墨烯制備方法的優勢，取長補短，解決石墨烯的難溶解性和不穩定性的問題，完善結構和電性能等是今后研究的熱點和難點，也為今后石墨烯的制備與合成開辟新的道路。氧化石墨烯導熱膜