催化劑可以是天然或合成材料，例如酶、有機化合物、金屬和金屬氧化物。碳納米材料包括炭黑、碳納米管（ＣＮＴ）、石墨烯及其衍生物，是許多合成催化劑的重要組分。它們已被用作有效催化劑或其他催化劑的載體。在上述碳材料中，石墨烯**近引起了**強烈的關注。這主要是由于石墨烯與開發新催化劑的其他碳同素異形體相比具有多項優勢。一是，石墨烯的理論比表面積高達約２６００ｍ２·ｇ－１，是單壁碳納米管的兩倍，高于單壁碳納米管、大多數炭黑和活性炭。這種結構特征使得石墨烯非常適合作為負載催化劑的二維載體的潛在應用。此外，局部共軛結構賦予石墨烯在催化反應中對基板的吸附能力增強。二是，石墨烯材料，尤其是化學改性石墨烯（ＣＭＧ），可以將氧化石墨及其衍生物作為起始原料，通過使用石墨以較低成本大規模獲得。石墨烯材料不含碳納米管中存在的幾乎不可避免的金屬雜質，這會阻礙催化反應中的碳納米管性能。三是，石墨烯的優異電子遷移率促進催化反應期間的電子轉移，改善其催化活性。四是，石墨烯還具有高的化學、熱學、光學和電化學穩定性，可以提高催化劑的壽命。玻纖增強復合材料戶外使用具有超長耐候性。無污染氧化石墨烯制造

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。福建制備氧化石墨烯粉體石墨烯導電與電池活性材料共混后，能夠有效降低極片電阻率和提高電池的循環性能。

隨著電子設備的功率密度越來越高，其熱管理己成為至關重要的問題。近年來，由于具有優異的導熱性和良好的機械強度，石墨烯薄膜被認為是用于電子器件中散熱材料（ＨＤＭ）、熱界面材料（ＴＩＭ）的理想選擇。０〇１＾［５（＾等人提出了一種改進的輥涂方法制備石墨薄膜，然后通過機械壓制、石墨化處理得到了大尺寸、高密度的高導熱石墨烯薄膜，由于具有高度有序、逐層堆疊的微觀結構以及幾乎沒有面內缺陷的石墨烯片，其面內導熱率比較高可達８２６．０Ｗｎｒ１Ｋ４，并具有良好的熱穩定性和優異的柔韌性。由于其優異的性能，這種石墨烯薄膜在ＬＥＤ封裝中表現出出色的熱管理能力，并且能夠在高溫環境下工作，具有良好的應用前景。

石墨烯宏觀體材料的形狀可通過改變不同的制備方法、反應基底及反應容器等對其進行調控，但其微觀結構的可控性和重復性差。具有相同宏觀形貌的石墨烯相關理化性能也不盡相同，甚至相差很大。因此，對于實現宏觀體石墨烯材料微觀結構的控制是今后研究的一個難點。當前制備石墨烯宏觀體材料大部分都是以氧化石墨、氧化石墨烯以及還原氧化石墨烯等石墨烯氧化物為原料，但這些石墨烯氧化物在電學性能和力學性能等方面都略有減弱，制備出來的石墨烯宏觀體材料的結構性能也就與理論研究結果差距較大，因而對石墨烯宏觀體制備原料的開發以及結構性能的提高是至關重要的。盡管石墨烯宏觀體材料較大的比表面積和良好的電學性能可應用于環境治理和電子器件等領域，但石墨烯良好的透光和導熱性能仍待進一步的研究應用。石墨烯環氧樹脂純度高、電性能優異且硬度和柔韌性佳。

**近幾年，國內外在石墨烯基薄膜散熱方面取得了積極進展，接下來需要科學家和工業界一起努力，將石墨烯基薄膜應用在實際器件熱管理中。目前，國內外生產石墨烯基薄膜的機構超過20家。國內如哈爾濱工業大學杜善義院士團隊制備出三維石墨烯基散熱材料，由哈爾濱赫茲新材料科技有限公司投資1500萬元，年可生產石墨烯散熱片60萬片，實現產值3000萬元。東旭光電、廈門烯成石墨烯科技有限公司、深圳六碳科技有限公司、北京石墨烯散熱膜片研發有限責任公司、貴州新碳高科有限責任公司、常州富烯等在石墨烯導熱膜產業化方面也取得了積極進展。國外的如瑞典的斯瑪特高科技股份有限公司（SHT，SmartHighTechAB）在石墨烯導熱膜方面也有自己獨特的技術，據報道，SHT公司的石墨烯薄膜熱導率已超過現有石墨薄膜的熱導率。氧化石墨還可以應用于鋰電正負極材料的復合、催化劑負載等。湖北氧化石墨烯

氧化石墨烯有分散液和粉體形態。無污染氧化石墨烯制造

提升材料的分散能力與復合結構制備技術。通過均勻分散與活性材料達到良好的電化學接觸是碳納米管與石墨稀在用作導電添加劑與復合導電結構時發揮性能的關鍵。特別是在鋰硫電池中，一般所制備的碳硫復合電極中碳材料的含量往往超過30%，嚴重影響了所制備硫電極的實際比容量性能，因而需要通過提高碳材料的分散能力與復合電極的制備技術以在高硫負載率下，仍能保證復合電極較高性能的發揮。(3)開發新的應用模式。對碳納米管與石墨烯的應用可不限于其本身，而是通過諸如碳納米管與石墨烯的復合或兩者與其他導電結構的復合，以不同材料間的協同作用來構筑更為完善的導電結構。同時也通過降低碳納米管與石墨烯在電極中的使用量，有效降低材料的應用成本。無污染氧化石墨烯制造