1.1概述 1.1.1石墨烯 石墨烯是由sp2杂化的碳原子组成的具有共轭电子结构的二维材料[1-3]，它的厚度只有0.335nm，是目前发现的最薄的片层材料[4]。

石墨烯的晶格结构呈蜂窝状，每个碳原子与周围三个碳原子形成共价键，这些共价键在平行层面有良好的稳定性，使得石墨烯具有优异的刚性，而余下一个可以任意移动的电子则赋予了石墨烯优异的导电性能。

同时又因原子和原子之间通过稳定的共价键灵活连接在一起，形成的网络结构在受到外力作用时，会主动弯曲来迎合外力，以保持结构稳定，这种特性赋予了石墨烯的晶格结构高机械强度和柔韧性。

石墨烯存在着稳定性极高的芳香共轭结构，且石墨烯片层之间存在较强作用力会导致导致石墨烯发生自聚或堆积，这使得石墨烯很难以单片层溶解在水和其他一些有机溶剂中。

氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，也被称为功能化的石墨烯，因在氧化过程中其片层间插入了大量的羟基、羧基、环氧基等含氧官能团[5]，从而使得氧化石墨烯可以通过改性获得更多的化学性能 [6-7]；因此，石墨烯氧化物常用作前驱物，对其进行改性后再由还原最终制得石墨烯。

作为新兴的纳米级材料材料，氧化石墨烯被尝试添加到聚合物材料中以改善其物理及化学性能，得到应用更广的复合材料。

石墨烯是世上最薄最坚硬的纳米材料，几近透明，只吸收2.3%的光[8]；拥有比碳纳米管和金刚石更高的导热系数；比铜和银更低的电阻率，是目前公认的世界上电阻率最小的材料。

石墨烯优异的物理性能决定了其在各领域的用途。

石墨烯薄而强度高的特点可用于航天材料领域；优异的导电性，可用于微电子领域；由于较高的电子迁移率，可以取代硅制造超微型晶体管，为未来生产超高速计算机提供思路。

石墨烯材料还是一种优良的改性剂，在新能源领域如超级电容器[9]、锂离子电池[10]方面，由于其高传导性、高比表面积，可适用于作为电极材料助剂。