大規(guī)模制備高質(zhì)量的石墨烯晶體材料是所有應用的基礎,發(fā)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(fā)展出石墨烯及其相關材料(grapheneandrelatedmaterials)，來實現(xiàn)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(xiàn)出許多特有的現(xiàn)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。氧化石墨易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液，易于成膜。山西氧化石墨烯

材料應用范圍很廣。氧化石墨烯是一種性能優(yōu)異的新型碳材料，具有較高的比表面積和表面豐富的官能團。氧化石墨烯復合材料包括聚合物類復合材料以及無機物類復合材料更是具有廣泛的應用領域，因此氧化石墨烯的表面改性成為另一個研究重點。石墨烯通常可由氧化石墨烯還原得到，其主要的制備方法有機械剝離法、化學還原法、溶劑熱還原法、光催化還原法、化學氣相沉積法等。其中，化學還原法由于具有成本低、工藝簡單易控等特點而備受科研工作者的推崇。目前，用于制備還原氧化石墨烯或石墨烯的化學還原劑主要有鈉與硼氫化鈉混合液、硼氫化鈉和硫酸混合液、氫碘酸、氫碘酸與乙酸混合液，鈉-氨，對苯二酚，維生素C-氨基酸，L-對抗壞血酸，鋅粉，鋁粉，鐵，堿，水合肼，二甲基肼，硫化氫以及氫化鈉等。然而，在利用這些還原劑的過程中，高溫、大量有機溶劑以及有毒藥品的使用限制了大規(guī)模生產(chǎn)還原氧化石墨烯。因此，開發(fā)一種簡單易行、反應條件溫和、生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好型的還原氧化石墨烯的方法是十分必要的。山西氧化石墨烯石墨烯導熱性能優(yōu)異，可制備導熱復合材料、散熱涂料等。

石墨經(jīng)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(jīng)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(huán)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。

石墨烯是碳材料家族的新成員，它是由碳原子以sp2雜化軌道組成的只具有一個原子層厚度的單層片狀結構材料。同碳納米管一樣，石墨烯也以其諸多優(yōu)點而被廣泛的應用于儲能電池領域:(1)石墨烯具有極高的比表面積，其理論值高達2600m2/g［16］，這使得石墨烯基復合電極有著很好的電解液相容性;(2)石墨烯的電導率遠超其他碳材料，以石墨烯為導電結構的復合電極材料可以發(fā)揮優(yōu)異的倍率性能;(3)石墨烯衍生物如氧化石墨烯(GO)與還原氧化石墨烯(ＲGO)上含有的大量官能團與缺陷位可以作為多種金屬及金屬氧化物納米粒子的生長位點。這種由石墨烯矩陣組成的復合結構可以有效的抑制納米電極材料在充放電過程中的團聚現(xiàn)象及電極巨大的體積變化，從而增強電極材料的容量保持率與循環(huán)穩(wěn)定性。氧化石墨烯易于接枝改性，可與復合材料進行原位復合。

由于氧化墨烯表面仔在大：的鈑I{能川．喪脫f{{良好的親水性．昕以不儀能高度分散廠水溶液或j他仃饑劑中．而且在一定反應條件F能轉(zhuǎn)變幻彳f維忖架納fj1J的1，烯水凝膠或氣凝膠。當前二維r烯常川I制衙‘法』三要仃水熱法、化學氣相沉積法、自組裝法干¨31)¨印法2．3．1水熱法水熱法是制備三維石墨烯凝膠**l】的‘法。水熱條件下，氧化石墨烯結構中的含瓴If能Ⅲ逐漸被還，軛結構逐漸被修復，還原后的石墨烯，；之Ihjfl0電斥力減小．壓力作用下形成了相交駁的骨架狀r烯水凝膠。Iji等…將氧化石墨超聲分散】l8O(卜水熱眨心l．制得海綿狀的三維什墨烯氣凝膠。j際比太f!l達l32I31。。·g。．具有比膨脹墨和其他仃機【】發(fā)I；付制＆r的ll殷附能Wu等。利用水熱法合成了連通，、孔人小為一9～3．5nnl、島比表而積和低質(zhì)蛀密度的彩孔狀-2II：r烯凝膠。此外．Song等利用該法成功i火僻J能II殷附水又能吸附油的雙親性多功能墨烯泡沭。氧化石墨烯分散液（SE3122、SE3522）。江蘇氧化石墨烯型號

氧化石墨烯在石墨烯材料領域中的地位重要。山西氧化石墨烯

光－熱能量轉(zhuǎn)換是石墨烯相變復合材料目前應用*****的一個領域。楊鳴波教授團隊［６３］通過化學氣相沉積（ＣＶＤ）制備出了具有互連網(wǎng)絡的石墨烯泡沫（ＧＦ），用于制備復合相變材料的三維骨架。研宄發(fā)現(xiàn)，這種相變復合材料的熱導率比純相變材料高７４４％，且具有很高的光－熱轉(zhuǎn)換效率，表明其在太陽能利用和存儲中的巨大潛力。**近，他們團隊［６４］通過冷凍鑄造法制備了三維石墨烯網(wǎng)絡，與聚乙二醇（ＰＥＧ）復合后得到具有出色的形狀穩(wěn)定性以及高儲能密度的石墨烯相變復合材料。在１００ｍＷｃｎｒ２的模擬太陽光下照射２０分鐘，相變復合材料的溫度迅速升高，比較高可達到約７０°Ｃ，而純ＰＥＧ的溫度*為５５．４°Ｃ，無法完成相變過程。關閉模擬光源后，相變復合材料的溫度急劇下降，當溫度到達結晶點附近時，將出現(xiàn)另一個平臺，**著熱能的釋放過程。實驗結果表明，與純ＰＥＧ相比，石墨烯相變復合材料在光－熱能量轉(zhuǎn)換方面表現(xiàn)出更優(yōu)異的性能，有著更好的應用前景。山西氧化石墨烯