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石墨烯复合材料的研究进展一、本文概述石墨烯，作为一种新兴的二维碳纳米材料，自2004年被科学家首次成功分离以来，其独特的物理、化学和机械性能引起了全球科研人员的广泛关注。
凭借其优异的导电性、高比表面积、良好的热稳定性和出色的力学性能，石墨烯在多个领域，特别是复合材料领域，展现出了巨大的应用潜力。
本文旨在全面综述石墨烯复合材料的研究进展，探讨其制备技术、性能优化以及在能源、环境、生物医学等领域的应用现状，并展望未来的发展趋势。
通过对相关文献的梳理和分析，我们期望能为读者提供一个清晰、系统的石墨烯复合材料研究脉络，为未来的科研工作和实际应用提供有益的参考。
二、石墨烯复合材料的制备方法石墨烯复合材料的制备方法多种多样，这些方法的选择和应用主要取决于所需复合材料的特性、石墨烯的形貌和尺寸、以及复合材料的应用领域。
以下是几种主要的石墨烯复合材料制备方法：溶液混合法：这种方法是制备石墨烯复合材料最简单、最直接的方法之一。
通过将石墨烯粉末或石墨烯溶液与基体材料溶液混合，然后进行搅拌、超声处理或热处理，使石墨烯均匀分散在基体材料中。
这种方法的优点是操作简单，可以大规模生产，但石墨烯的分散性和均匀性可能受到影响。
原位聚合法：这种方法通过在石墨烯表面引发聚合反应，使石墨烯与聚合物基体直接化学键合。
这种方法可以显著提高石墨烯与基体之间的界面相互作用，增强复合材料的性能。
然而，这种方法通常需要较高的反应温度和压力，操作相对复杂。
熔融共混法：这种方法是将石墨烯粉末直接与熔融的聚合物基体混合，然后通过热处理和机械搅拌使石墨烯均匀分散在基体中。
这种方法适用于高温稳定的聚合物基体，可以制备出高性能的石墨烯复合材料。
气相沉积法：这种方法通过在气相中分解含碳前驱体，使碳原子在基体表面沉积形成石墨烯。
这种方法可以制备出高质量的石墨烯，且石墨烯与基体之间的结合力强。
然而，这种方法需要特殊的设备和技术，成本较高。
近年来，随着科学技术的不断发展，新型的制备方法如3D打印、静电纺丝等也逐渐应用于石墨烯复合材料的制备。
石墨烯增强铝基复合材料的研究进展1. 引言1.1 石墨烯增强铝基复合材料的研究背景石墨烯是一种二维晶格结构的碳原子薄膜，由于其独特的物理、化学和力学性质，被认为是一种具有巨大潜力的新型材料。
石墨烯具有极高的导热性、机械强度和化学稳定性，因此在材料科学领域备受关注。
铝及其合金由于具有较低的密度和良好的加工性能，在航空航天、汽车工业等领域有着广泛的应用。
传统铝材料在强度和硬度方面存在一定局限性。
为了克服传统铝材料的缺点，研究者们开始探索引入石墨烯来增强铝基复合材料。
石墨烯的加入不仅可以提高复合材料的力学性能，还可以优化其导热和电导特性。
石墨烯增强铝基复合材料成为当前研究的热点之一。
通过将石墨烯与铝基材料进行复合，可以有效提高材料的强度、硬度和耐磨性，同时减轻材料的重量，提高材料的导热性能。
石墨烯增强铝基复合材料被认为具有广阔的应用前景，对于推动材料科学领域的发展具有重要意义。
【字数：220】1.2 石墨烯在材料科学中的应用潜力1. 电子器件：石墨烯具有优异的电子输运性能，高载流子迁移率和高电导率，使其成为理想的电子器件材料。
石墨烯可以应用于场效应晶体管、光电探测器、透明导电膜等领域，为电子器件的性能提升提供了新的可能性。
3. 柔性电子：由于石墨烯的柔韧性和透明性，可将其应用于柔性电子领域，如柔性显示器、柔性传感器、可穿戴设备等。
石墨烯材料的应用为柔性电子产品带来了更广阔的发展空间。
石墨烯在材料科学中的应用潜力巨大，其优异的性能和特殊的结构使得其可以在多个领域发挥重要作用，推动材料科学的发展和创新。
对石墨烯的研究不仅有助于拓展其应用领域，还将促进整个材料科学领域的进步和发展。
2. 正文2.1 石墨烯增强铝基复合材料的制备方法石墨烯增强铝基复合材料的制备方法主要包括机械合金化、粉末冶金、湿法涂覆、化学气相沉积以及熔体混合等几种方法。
机械合金化是其中一种常用的方法，通过球磨或挤压将石墨烯与铝粉进行混合，使二者在微观层面有所聚集和弥散，从而增加界面结合强度。
《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一一、引言随着科技的进步与环境保护意识的提高，新型高效吸附材料在处理废水、废气以及重金属离子等方面的重要性日益凸显。
石墨烯作为近年来的研究热点，以其独特的物理化学性质在吸附材料领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在探讨石墨烯吸附材料的制备方法、性能及其在各领域的应用研究进展。
二、石墨烯吸附材料的制备方法石墨烯吸附材料的制备主要采用化学气相沉积法、氧化还原法、液相剥离法等方法。
其中，氧化还原法因其操作简便、成本低廉而受到广泛关注。
该方法首先通过强酸氧化天然石墨，得到氧化石墨，再通过还原剂如水合肼、氢气等或热处理将其还原为石墨烯。
此外，液相剥离法通过使用有机溶剂或水作为介质，通过超声波处理将石墨剥离成单层或多层石墨烯。
三、石墨烯吸附材料的性能特点石墨烯具有优异的物理化学性质，如高比表面积、良好的导电性、高机械强度等。
这些特性使得石墨烯在吸附过程中能够快速达到吸附平衡，且具有较高的吸附容量和良好的选择性。
此外，石墨烯的二维结构使其在吸附过程中具有较高的扩散速率和良好的再生性能。
四、石墨烯吸附材料在各领域的应用研究进展1. 废水处理：石墨烯因其高比表面积和良好的吸附性能，在处理含重金属离子、有机污染物等废水方面具有显著效果。
通过与功能基团结合，可以制备出具有特定吸附性能的石墨烯基复合材料，用于处理各种工业废水和生活污水。
2. 气体分离与净化：石墨烯对不同气体的吸附性能差异明显，可用于气体分离和净化领域。
例如，利用石墨烯对氢气的高选择性吸附，可实现氢气和甲烷等气体的有效分离。
3. 能源存储：石墨烯的高比表面积和良好的导电性使其在超级电容器、锂离子电池等能源存储领域具有广泛应用。
通过与其他材料复合，可以制备出高性能的储能器件。
4. 生物医药：石墨烯在生物医药领域的应用也逐渐显现出来。
例如，利用其独特的荧光性能和良好的生物相容性，可制备出用于细胞成像和药物传递的石墨烯基材料。
石墨烯复合材料的制备与应用研究近年来，石墨烯作为一种具有独特物理性质的二维材料而备受瞩目。
它的结构是由碳原子构成的单层六角形晶格，具有高强度、高导电性、高热导率等独特的物理特性。
与此同时，石墨烯复合材料在材料学中的应用也被广泛探究。
本文旨在综述石墨烯复合材料的制备和应用研究现状，以期为相关领域的研究提供参考和启示。
一、石墨烯复合材料的制备与石墨烯的单层构造相比，石墨烯复合材料的制备过程更为复杂。
石墨烯复合材料主要指石墨烯与其他材料的结合体，如聚合物、金属等。
获得高质量的石墨烯是制备石墨烯复合材料的关键步骤，常见的石墨烯制备方法包括机械剥离、化学还原法、化学气相沉积法等。
在制备石墨烯复合材料时，应根据不同的复合材料选择不同的石墨烯制备方法，以保证石墨烯的高质量和较高的组合效率。
对于石墨烯与聚合物的复合材料，有许多制备方法可供选择。
其中，将石墨烯与聚合物混合是一种常用的制备方法。
石墨烯可以通过两种方法与聚合物混合：打散法和溶液法。
在打散法中，石墨烯被加入到聚合物的溶液中，并利用超声波或机械剪切等力学方式将其分散。
在溶液法中，石墨烯被加入到聚合物的溶液中，并利用热力学方法下压入不锈钢模具中进行形变。
在溶液挤压时，石墨烯可以在聚合物基体中均匀地分散与聚合物中，在这种复合材料中石墨烯的结构往往受到制备条件的影响。
对于石墨烯与金属等的复合材料，化学沉积法是一种常用制备方法。
石墨烯是通过在金属表面沉积来实现与金属的结合。
在表面化学处理过程中，利用有机试剂与金属基体形成一层有机膜，以增加石墨烯与金属之间的粘附力。
然后通过热化学气相沉积法在有机膜的表面沉积上石墨烯。
在应用中，石墨烯与金属基体之间的结合强度往往较高，因此该复合材料适合用于需要高结合强度的应用。
二、石墨烯复合材料的应用研究随着石墨烯的研究不断深入，石墨烯复合材料也已经在许多领域得到了应用，尤其是在电子、光学、机械和生物医药等方面。
以下是一些具有代表性的应用领域的相关研究进展和应用案例。
石墨烯复合材料的制备及应用研究进展一、本文概述石墨烯，作为一种新兴的二维纳米材料，因其独特的电子结构、优异的物理和化学性能，在复合材料领域引起了广泛的关注。
石墨烯复合材料结合了石墨烯和其他材料的优点，使得这种新型复合材料在力学、电学、热学等方面表现出色，因此具有广阔的应用前景。
本文旨在综述石墨烯复合材料的制备方法、性能特点以及在不同领域的应用研究进展，以期为石墨烯复合材料的进一步研究和实际应用提供理论支持和参考。
本文将首先介绍石墨烯及其复合材料的基本概念和特性，然后重点综述石墨烯复合材料的制备方法，包括溶液混合法、原位合成法、熔融共混法等。
接着，文章将探讨石墨烯复合材料在能源、电子、生物医学、航空航天等领域的应用研究进展，分析其在提高材料性能、降低成本、推动相关产业发展等方面的重要作用。
本文还将对石墨烯复合材料未来的研究方向和应用前景进行展望，以期推动这一领域的持续发展和创新。
二、石墨烯复合材料的制备方法石墨烯复合材料的制备方法多种多样，每一种方法都有其独特的优点和适用范围。
以下是几种主要的制备方法：溶液混合法：这是最简单且最常用的方法之一。
首先将石墨烯分散在适当的溶剂中，然后通过搅拌或超声处理使其均匀分散。
接着，将所需的基体材料（如金属氧化物、聚合物等）加入溶液中，通过搅拌或热处理使石墨烯与基体材料充分混合。
通过过滤、干燥等步骤得到石墨烯复合材料。
这种方法操作简便，但石墨烯在溶剂中的分散性和稳定性是关键因素。
原位生长法：这种方法通常在高温或特定气氛下进行，利用石墨烯与基体材料之间的化学反应，使石墨烯在基体材料表面或内部原位生长。
例如，通过化学气相沉积（CVD）或热解等方法，在金属氧化物或聚合物表面生长石墨烯。
这种方法可以得到石墨烯与基体材料结合紧密、性能优异的复合材料，但操作过程较复杂，且需要特殊的设备。
熔融共混法：对于高温稳定的基体材料，如金属或某些聚合物，可以采用熔融共混法制备石墨烯复合材料。
石墨烯增强铝基复合材料的研究进展【摘要】石墨烯是一种具有优异性能的纳米材料，在铝基复合材料中的应用备受关注。
本文综述了石墨烯增强铝基复合材料的研究进展。
首先介绍了石墨烯在复合材料中的应用优势，然后详细探讨了石墨烯对铝基复合材料性能的影响、制备方法及工艺优化、性能测试及表征分析以及石墨烯分散度和界面相容性研究。
接着讨论了石墨烯增强铝基复合材料的应用领域拓展及展望。
最后总结了石墨烯增强铝基复合材料的发展趋势，提出了未来研究方向，并强调了其重要性及意义。
研究表明，石墨烯对铝基复合材料性能的提升具有重要价值，未来有望在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。
【关键词】石墨烯增强铝基复合材料，研究进展，性能影响，制备方法，工艺优化，性能测试，表征分析，分散度，界面相容性，应用领域，发展趋势，未来研究方向，重要性，意义。
1. 引言1.1 石墨烯增强铝基复合材料的研究背景石墨烯增强铝基复合材料是一种新型的复合材料，具有在轻量化、强度、硬度、导电性和导热性方面优秀的性能，引起了广泛的研究兴趣。
铝是一种轻质、耐腐蚀的金属材料，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
铝的力学性能相对较低，容易发生塑性变形和疲劳破坏，限制了其应用范围。
1.2 石墨烯在复合材料中的应用优势1. 高强度：石墨烯具有出色的机械性能，是世界上最强硬的材料之一，比钢强度还高。
将其添加到铝基复合材料中可以显著提高复合材料的强度和硬度。
2. 轻质：石墨烯的密度极低，仅为铝的0.77%，因此可以有效降低复合材料的密度，使其更轻便。
3. 良好的导热性和导电性：石墨烯具有优异的导热和导电性能，可以改善复合材料的导热和导电性能，提高其传热和传电效率。
4. 耐腐蚀性：石墨烯具有优秀的耐腐蚀性，可以有效延长复合材料的使用寿命。
综合以上优势，石墨烯在铝基复合材料中的应用具有巨大的潜力，可以为各个领域提供更高性能的材料解决方案。
2. 正文2.1 石墨烯对铝基复合材料性能的影响石墨烯具有优异的导热性和导电性，能够有效提高铝基复合材料的导热性和导电性能。
石墨烯复合材料应用研究进展一、本文概述石墨烯，一种由单层碳原子紧密排列形成的二维晶体材料，自2004年被科学家首次成功分离以来，便以其独特的物理、化学和电子性能，引发了全球范围内的研究热潮。
石墨烯具有出色的电导性、热导性、力学性能和化学稳定性，因此在诸多领域具有广阔的应用前景。
随着科技的进步，石墨烯已不再是单一使用的材料，而是逐渐与其他材料复合，形成石墨烯复合材料，以进一步拓展其应用范围和提升性能。
本文旨在对石墨烯复合材料的应用研究进展进行系统的梳理和总结。
我们将首先概述石墨烯及其复合材料的基本性质，然后分析石墨烯复合材料在能源、环境、生物医学、电子信息等领域的最新研究进展，探讨其实际应用中所面临的挑战和解决方案。
通过本文的阐述，我们期望能够为读者提供一个全面而深入的了解石墨烯复合材料应用研究的平台，为未来的科研工作和产业发展提供有益的参考。
二、石墨烯复合材料的制备方法石墨烯复合材料因其独特的物理化学性质，在能源、环境、生物医学等领域展现出广阔的应用前景。
而制备方法的选择和优化对于实现石墨烯复合材料的优良性能和应用潜力至关重要。
目前，石墨烯复合材料的制备方法主要包括溶液混合法、原位生长法、熔融共混法以及气相沉积法等。
溶液混合法是最常见且简单的制备石墨烯复合材料的方法之一。
通过将石墨烯粉末或溶液与基体材料溶液混合，再利用超声、搅拌等手段使其均匀分散，最后通过干燥、热处理等步骤得到复合材料。
这种方法操作简单，但需要注意的是石墨烯在溶液中的分散性和稳定性。
原位生长法是通过在基体材料表面或内部直接生长石墨烯纳米片的方法。
通常利用化学气相沉积（CVD）或热解等方法，在基体材料表面引入碳源，在高温条件下使其分解并生成石墨烯。
这种方法制备的石墨烯与基体材料结合紧密，但制备过程相对复杂，成本较高。
熔融共混法是将石墨烯与熔融状态的基体材料混合，通过剪切力使石墨烯均匀分散在基体材料中。
这种方法适用于高温熔融的聚合物基体材料，制备得到的石墨烯复合材料具有较好的机械性能和热稳定性。
石墨烯及其复合材料的研究进展石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维晶体结构，具有极高的导电性、导热性和机械强度，因此在诸如电子学、能源、传感器等领域具有广泛应用前景。
随着石墨烯研究的不断深入，越来越多的石墨烯复合材料被制备出来并被应用在实际中。
本文将介绍石墨烯及其复合材料的研究进展。
石墨烯的制备方法主要有机械剥离、化学气相沉积和化学还原等。
在机械剥离法中，通过在石墨晶体表面涂覆一层黏性剂，再使用胶带或刮刀将其剥离，就可以得到一层石墨烯。
化学气相沉积法则是将石墨烯生长在含碳气体的金属基片上，但这种方法需要高温高压条件下进行，而且存在成分不稳定的问题。
近年来，化学还原法由于制备简便、成本低廉等优势已经成为了石墨烯的主要制备方法之一。
化学还原法可以通过加热石墨烯氧化物或者将石墨烯氧化物和还原剂同时进行反应来得到石墨烯。
石墨烯作为一种新材料，在众多领域展露出了巨大的应用潜力。
在电子学领域，由于石墨烯导电性极高，可以制作出高性能的场效应晶体管、电荷传输器件等。
在光电领域，石墨烯在太阳能电池、光传感器等方面发挥着重要作用。
此外，石墨烯还可以应用于电磁屏蔽、生物传感等多个领域。
除了单独应用石墨烯，人们还发现将石墨烯与其他材料复合可以进一步增强其性能。
在支撑材料方面，人们可以将石墨烯直接复合在其他纤维或者颗粒材料上，形成石墨烯复合纤维或者颗粒。
在组合材料方面，人们可以将石墨烯与其他材料复合在一起，形成石墨烯复合材料。
一种常见的石墨烯复合材料是石墨烯复合聚合物。
这种复合材料可以通过将石墨烯加入聚合物中，来改善其机械、热学和电学性能。
相比于传统聚合物材料，石墨烯复合聚合物具有较高的导电性和导热性，因此在半导体、电池、储能等领域有着广泛的应用前景。
此外，人们还将石墨烯与金属、半导体等复合，在这些复合材料中石墨烯通常充当载流子的输运通道。
其中，石墨烯与铜、铝等复合材料可以提高电导率和导热率，从而改善导电线材、散热器等设备的性能。
石墨烯增强铝基复合材料的研究进展1. 引言1.1 石墨烯增强铝基复合材料的研究进展本文将就石墨烯在铝基复合材料中的应用、石墨烯增强铝基复合材料的制备方法、石墨烯增强铝基复合材料的性能研究、石墨烯增强铝基复合材料在航空航天领域的应用以及石墨烯增强铝基复合材料的未来发展方向进行探讨。
通过对这些方面的研究和分析，可以更全面地了解石墨烯增强铝基复合材料的研究进展，为未来该领域的研究提供重要参考。
2. 正文2.1 石墨烯在铝基复合材料中的应用石墨烯在铝基复合材料中的应用可以增强材料的力学性能。
石墨烯具有极高的强度和刚度，能够显著提高铝基复合材料的抗拉强度和硬度，使其在高强度要求的领域有更广泛的应用。
石墨烯还能有效提高铝基复合材料的耐磨性和耐腐蚀性能，延长材料的使用寿命。
石墨烯在铝基复合材料中的应用还可以提高材料的热导率。
石墨烯具有极好的热导性，能够有效提高铝基复合材料的导热性能，使其在高温应用环境中表现更优异。
石墨烯在铝基复合材料中的应用对材料的力学性能和热导率都有显著的提升作用，为铝基复合材料的性能优化和应用拓展提供了新的思路和方法。
2.2 石墨烯增强铝基复合材料的制备方法石墨烯增强铝基复合材料的制备方法是研究该材料的关键步骤之一。
目前常见的制备方法包括机械合金化、化学气相沉积、热压和挤压等技术。
机械合金化是较为简单的一种方法，通过球磨或搅拌等机械方法将石墨烯加入到铝粉中，并随后进行热压或挤压，使其形成均匀的复合材料。
化学气相沉积是将石墨烯在气相中沉积到铝基物质表面，通过化学反应形成复合结构。
这种方法可以控制石墨烯的厚度和分布，从而调控复合材料的性能。
热压和挤压技术是将经过预处理的石墨烯和铝粉放入模具中，经过高温高压条件下进行压制，使其形成致密均匀的复合材料。
这种方法可大规模生产高质量的复合材料。
不同的制备方法对于石墨烯增强铝基复合材料的性能会产生不同的影响，因此在选择制备方法时需要根据具体要求和应用场景进行合理选择，并不断优化和改进制备工艺，以提高复合材料的性能和应用性。
稀土材料的石墨烯复合材料研究引言稀土材料是一类非常重要且具有广泛应用的功能材料，具有优异的物理和化学性质，被广泛用于电子器件、储能材料、催化剂等领域。
然而，稀土材料在某些方面存在一些限制和挑战，如自然资源有限、价格昂贵等。
为了克服这些限制并提高稀土材料的性能，石墨烯作为一种具有特殊结构和优异性能的二维材料，被广泛研究并用于稀土材料的复合材料中。
本文将介绍稀土材料的石墨烯复合材料的研究进展。
石墨烯的特性和应用石墨烯是由碳原子构成的二维晶格结构，具有很高的导电性、热传导性和机械强度。
它还具有非常高的比表面积和化学稳定性，被广泛应用于电子器件、能源存储和转换、催化剂等领域。
石墨烯与稀土材料的复合可以充分发挥两者的优势，提高材料性能。
稀土材料与石墨烯的复合方法稀土材料与石墨烯的复合通常采用物理混合、化学还原、电化学沉积等方法。
物理混合是将石墨烯与稀土材料一起机械混合，制备成复合材料。
化学还原是通过还原剂使稀土离子还原成稳定的金属氧化物，并与石墨烯发生化学反应，形成复合材料。
电化学沉积是利用电化学原理，在石墨烯表面通过电化学反应将稀土材料沉积上去。
稀土材料的石墨烯复合材料的性能改善稀土材料与石墨烯的复合可以显著改善稀土材料的性能。
首先，石墨烯具有很高的导电性和热传导性，可以提高稀土材料的导电性和热传导性能。
其次，石墨烯具有很高的比表面积，能够增加稀土材料与其他材料的接触面积，提高界面相互作用。
此外，稀土材料与石墨烯的复合还能够改善稀土材料的机械性能，提高复合材料的力学强度。
稀土材料的石墨烯复合材料的应用稀土材料与石墨烯的复合材料在各个领域具有广泛的应用。
在电子器件领域，稀土材料的石墨烯复合材料可以用于制备高性能的场效应晶体管和光电器件。
在能源存储和转换领域，稀土材料的石墨烯复合材料可以用于制备高性能的锂离子电池、超级电容器和光电催化剂。
此外，稀土材料的石墨烯复合材料还可以用于制备高效的催化剂、生物传感器等。
石墨烯复合材料的制备及应用研究进展杨文彬;张丽;刘菁伟;刘欢锐;唐兵华【摘要】石墨烯是碳原子以sp2杂化连接而成的单原子层结构,这一独特的二维结构使得石墨烯具有优异的光电性能、热稳定性以及化学性能.石墨烯复合材料的制备、性能和应用成为近年的研究热点.本文综述了石墨烯复合材料的制备方法,包括石墨烯/高分子复合材料、石墨烯/金属(金属氧化物)复合材料、石墨烯三元复合材料,以及石墨烯复合材料在锂电池、电容器、光伏材料、传感器等方面的应用研究进展,指出了石墨烯复合材料研究的重要方向.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2015(043)003【总页数】7页(P91-97)【关键词】石墨烯;复合材料;制备;应用【作者】杨文彬;张丽;刘菁伟;刘欢锐;唐兵华【作者单位】西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,四川绵阳621010;西南科技大学教育部生物质材料工程研究中心,四川绵阳621010;西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,四川绵阳621010;西南科技大学教育部生物质材料工程研究中心,四川绵阳621010;西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,四川绵阳621010;西南科技大学教育部生物质材料工程研究中心,四川绵阳621010;西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,四川绵阳621010;西南科技大学教育部生物质材料工程研究中心,四川绵阳621010;中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳621900【正文语种】中文【中图分类】O613.71;TB33碳是最重要的元素之一，它有着独特的结构与性质。
碳材料是地球上普遍的材料之一，它可以形成硬度较大的金刚石，也可以形成较软的石墨。
其形态也是多种多样，有零维的富勒烯、一维的碳纳米管、三维的石墨。
石墨烯材料的制备及应用进展王晨光【摘要】In recent years, with the heat of grapheme field fermenting continuously, the field of graphene has a broad prospect. But there are still many problems to be solved if we want to achieve graphene application: How to prepare high-quality graphene efficiently? How to modify it to facilitate the application? Where is the trump application of graphene? This paper roundups the properties, preparation and application status, future development of graphene in the hope of finding the answers to these questions.%近些年来,石墨烯领域的热度持续发酵,有着广阔的发展前景.但想要实现石墨烯的应用仍然面临很多亟待解决的问题:如何有效地制备高质量的石墨烯?怎样加以修饰方便应用?石墨烯真正的''杀手锏''级应用又在何方?本文通过对石墨烯性质、制备及应用现状、未来发展等几方面进行综述,希望能找到这些问题的答案.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】2页(P46-47)【关键词】石墨烯;制备;性质;应用【作者】王晨光【作者单位】郑州外国语新枫杨学校河南 450000【正文语种】中文【中图分类】T2004年,人们通过quot;撕胶带quot;首次制备出稳定的石墨烯,并因此获得2010年诺贝尔物理学奖.一时间全世界都将目光投向石墨烯这种性能优良,应用极其广泛的二维纳米材料上.石墨烯是一种单原子层的碳二维纳米材料,具有由碳六元环组成的二维蜂窝状点阵结构,其C-C键长约为0.142nm,键角约为120°;每个碳原子的一个未成键电子共同形成了与晶面垂直、遍及晶体的大π键.其载流子迁移率达15000cm2•V-1•s-1,超过商用硅片迁移率的十倍以上.结构决定性质,离域大π键、稳定的σ键、极薄的分子厚度等结构特点赋予了石墨烯结构稳定、比表面大、导电性强、韧性及强度高等特点.单原子层石墨烯材料理论表面积可达2630m2/g,半导体本征迁移率高达2X105cm2/(Vs),弹性模量约为1.0TPa,热传导率约为5000W/(mK),透光率高达97.7%.石墨烯的制备可大致分为物理方法与化学方法两类.(1)物理方法①机械剥离法2004年,人们首次制备出稳定的石墨烯的过程即是胶带剥离法.在高温热解石墨上面涂覆一层光刻胶,抽离后光刻胶上即附着了石墨烯薄片.将石墨烯薄片放入丙酮溶液中,随着光刻胶的不断溶解,石墨烯将在溶液上铺开;再用大小合适的硅片对漂浮在丙酮溶液表面的石墨烯进行打捞,两者间可产生范德华力,将石墨烯转移到硅片上;再将薄片用去离子水和丙酮洗涤,除去部分残留在石墨烯上的光刻胶,得到完整、纯净的石墨烯微片.胶带剥离法只是机械剥离法中的一种.机械剥离法中更加完善的有搅拌球磨法.石墨烯中,C原子间由sp2-sp2所形成的σ键与离域π键相互连接,结合力相当大,十分稳定;相反,石墨烯层与层间的范德华力距离远,力度小.当较大的法向力作用于石墨表面时,其显示了一种韧性;而当另一种平行的切向力作用于石墨表面时,层与层之间易发生错位和滑动.球磨法即是通过磨球施加与石墨压力和剪切力,只要在保证压力尽量小以防止石墨片因挤压而断裂的同时,使剪切力足够大以克服石墨层间的范德华力,就能使石墨烯层不断滑动,产生高质量石墨烯.球磨法操作简单,经济实用,通过控制球磨条件(如磨球的材料、尺寸、转速、时间等),可以实现对石墨烯层数及尺寸的调控.但该方法也存在一定问题,如在球磨的过程中,石墨片由于受到了磨球的强烈挤压,造成了一些边缘缺陷如何调整球磨时石墨受到的压力是亟待解决的问题.②液相剥离法液相剥离法的关键在于插层分子(原子)的选择.Hou等以膨胀石墨EG为原料,利用有机溶剂乙腈与石墨烯片的特殊作用来剥离、分散石墨,这种溶剂热插层的方法制得的石墨烯产率可达10%～12%.Janowska等发现以膨胀石墨EG为原料,微波辐照的条件下以氨水做溶剂能提高石墨烯的总产率.经过深入研究,他们证实高温下溶剂分解产生的氨气能渗入石墨片层中充当插层分子, 当积累的氨气超过一定量后就可以克服石墨层间的范德华力而使石墨烯剥离.液相剥离法的另一关键问题在于石墨烯在液相中会迅速团聚,而不是形成单层石墨烯分子.人们往往通过加入一些稳定剂以防止石墨烯因片层间的范德华力而重新聚集.Englert等利用一种新型含大芳香环的两亲性物质,利用该物质与石墨片层的堆积与疏水作用作为片层石墨的稳定剂,以制备稳定的石墨烯水溶液.Knieke利用一种特殊的设备快速剪切溶有十二烷基磺酸钠作为稳定剂的石墨水溶液.这种方法制得的石墨烯质量高,可在水溶液中稳定存在,且有着成本低、产率高、周期短等优势. 液相剥离法简单直接,安全环保,成本低,质量高.但相对来说,虽然已有长足进步,但也存在单层石墨烯产率不高、团聚严重、需进一步脱去稳定剂等缺陷.外延晶体生长法制备石墨烯,大体上来说是采用在一定条件下高温加热大面积单晶SiC,使其中的Si脱去,余下的C单质就会按其原有的形状生长为石墨烯薄片,附着在Si晶体上.应用该方法制出的石墨烯会受到衬底的影响.常用的衬底有很多,可分为非金属类和金属类.这使外延生长法有了更多的多样性,但这也是一种缺陷:使用的衬底材料不同会对石墨烯的生长有不同的影响,促使石墨烯不易从衬底材料上分离开来;再有其需要超高的真空度、很高的温度、惰性气体氛围及单晶的SiC基底等苛刻条件,这些条件使得石墨烯难以转移,制得的石墨烯仍然无法达到均一厚度,大大影响了石墨烯的性能.因此,此制备方法仍然需要进一步研究改进.(2)化学方法①化学气相沉积法CVD法制备石墨烯主要分为两种生长机制:直接生长机制和偏析生长机制.这两种机制针对不同衬底,其方法与原理也不同.对于溶碳量相对较低的金属基体,主要采用直接生长机制;对于溶碳量相对较高的金属基体,主要采用偏析生长机制.利用化学气相沉积(CVD)大面积合成石墨烯是石墨烯制备中一种很有前景的方法.化学气相沉积法虽可制备出大面积高质量的石墨烯薄膜,但其所需的温度高,成本高.Li等采用化学气相沉积法,在Ta金属丝上制备石墨烯.实验发现Ta金属丝上的石墨烯大部分是少数层石墨烯,该实验制得的石墨烯在能量存储,如超级电容器上有着很好的应用前景.Reina等应用一种具有一定气体环境的、非真空的CVD技术,在多晶Ni薄膜上制备大面积的薄层石墨烯,Srivastava 等则用液体乙烷代替气体作为前驱体材料,在铜箔表面生长单层石墨烯,刘忠范院士课题组以氯化钠为模板,乙烯气体为碳源,高温条件下通过CVD法制备得到三维结构的石墨烯,这些均是有趣的尝试.氧化还原法,顾名思义可分为氧化与还原两步.它的大体思路是将天然石墨通过氧化技术得到基本分子结构为C六边形且表面及边缘存在大量的含氧官能团的氧化石墨烯(GO),再通过还原去除其分子结构上的含氧基团,最后得到石墨烯薄层材料. 氧化可大致分为三种方法:Standenmaier法、Bredie法、Hummers法.还原的过程,研究主要集中在还原剂的选择上.常用的还原剂可选择肼类硼氢化钠(NaBH4)、氢化铝锂(LAH)等;还有人采用活性金属对氧化石墨烯进行还原,不仅得到了还原程度高、性能好的还原石墨烯,还具有无毒、低成本、高效率的优点. (1)石墨烯复合材料经研究发现,若将石墨烯与有机聚合材料混合,制成石墨烯复合材料,将会大大提高该材料的力学性能,导电性能及润滑性能.进一步来说,石墨烯也同样可以与特定无机纳米材料相结合,同样也可以制成具有优良性质的石墨烯.该类复合材料在催化剂、光学等领域具有广泛的应用前景.此外,若是将石墨烯衍生物与有机材料相结合,使聚合物和氧化石墨烯通过范德瓦尔斯力、静电相互作用、π-π堆积作用或甚至化学反应相互作用,以实现石墨烯衍生物的共价或非共价功能化,制成功能化石墨烯聚合物复合材料,有着一些更加功能化的应用.(2)石墨烯电子器件石墨烯电子器件的诞生与石墨烯本身良好的导电性能离不开关系.石墨烯场效应晶体管便是一例.石墨烯极高的载流子迁移率使这种晶体管的反应速度成为一绝.但由于石墨烯带隙为零,因此基于单层石墨烯的场效应晶体管无法关断,开关比很低,故只能用于射频电路领域.而若是通过将石墨烯制成纳米尺寸的纳米带,同时控制石墨烯纳米带的宽度和间距,就可以得到有带隙的石墨烯,制得适用于逻辑电路的场效应晶体管,但同时,这样的石墨烯晶体管的载流子迁移率势必会大大下降.还有一种改进方法,即是将两石墨烯片层错位相叠,同样可以使得石墨烯产生带隙.由于石墨烯良好的光学性能,石墨烯太阳能电池也是一个较有前途的应用方向.目前人们所用的透光导电极材料,存在热稳定性较差、制备成本高等缺点,这制约了太阳能电池的发展,而通过石墨烯材料作为透光电极,将从根本上解决这些问题.利用石墨烯作为电极材料,将有效的增强电子传输速度,进一步降低电子和空穴之间的复合几率,提高综合光电转换效率.Yan Wang小组利用石墨烯的氧化物制作出了比电容为205F/g的超级电容器,经过1200次循环测试后,比电容仍为测试前的90%. (3)石墨烯超级玻璃石墨烯超级玻璃的概念是由刘忠范院士首次提出的石墨烯新晋热门应用.它主要思路就是将传统的玻璃表面附着一至多层石墨烯薄层,以获得新型的石墨烯超级玻璃.该材料将继承玻璃的优良品质,同时赋予玻璃石墨烯的卓越性能.这种材料可应用于太阳能电池,透明电子器件,智能窗等多种领域.在该材料制备方面,石墨烯超级玻璃已经可以化学气相沉积法,在400-600摄氏度的生长温度下于玻璃上用甲烷作为前驱体碳源,不借助任何金属催化剂,直接生长出均一的,垂直取向的石墨烯片.这种可大规模、低成本生产的多功能材料可能会成长为石墨烯的终极应用.石墨烯自被发现以来,就一直用它那无与伦比的性质吸引众人的目光,对它的研究论文也一直增多.虽然目前来看,石墨烯产业仍前途未卜,但笔者相信,在未来,石墨烯研究定会出现大突破,石墨烯的杀手锏级应用一定会出现.王晨光,男,郑州外国语新枫杨学校;研究方向:化学.【相关文献】[1]田圆,赵倩莹,胡靖等.衬底上石墨烯制备及改性研究[J].化学进展,2012,24(4):512-522.[2]邹志宇,戴博雅,刘忠范.石墨烯的化学气相沉积生长与过程工程学研究[J].中国科学:化学,2013,43(1):1-17.。
《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一一、引言随着环境污染的日益严重，吸附材料在环境保护领域中发挥着越来越重要的作用。
石墨烯作为一种新型的二维纳米材料，具有高比表面积、优异电性能和机械强度等优点，为吸附材料的研发提供了新的可能性。
本文将针对石墨烯吸附材料的制备方法、性能及其应用研究进展进行综述。
二、石墨烯吸附材料的制备方法1. 化学气相沉积法：通过高温条件下，利用气体反应生成石墨烯，再将其转移到基底上。
该方法制备的石墨烯具有较高的纯度和结晶度，但制备成本较高。
2. 液相剥离法：利用强酸或强碱将石墨剥离成单层或多层石墨烯，再通过离心、透析等方法分离得到石墨烯。
该方法简单易行，但得到的石墨烯尺寸较小。
3. 还原氧化石墨烯法：通过氧化石墨的还原反应得到还原氧化石墨烯（rGO），具有较高的比表面积和良好的吸附性能。
三、石墨烯吸附材料的性能1. 高比表面积：石墨烯具有极高的比表面积，为吸附过程提供了丰富的活性位点。
2. 优异电性能：石墨烯具有良好的导电性，有利于电子的传输和吸附过程的进行。
3. 机械强度高：石墨烯具有优异的机械强度和柔韧性，可应用于各种复杂环境。
4. 良好的化学稳定性：石墨烯具有良好的化学稳定性，可应对各种不同的污染物质。
四、石墨烯吸附材料的应用研究进展1. 水处理领域：石墨烯吸附材料可有效去除水中的重金属离子、有机污染物等，提高水质。
2. 气体分离：利用石墨烯的高比表面积和良好的孔道结构，实现气体的高效分离和纯化。
3. 能源储存：石墨烯吸附材料可应用于锂电池、超级电容器等能源储存器件，提高能量密度和循环稳定性。
4. 生物医学领域：石墨烯吸附材料可用于生物分子的分离、纯化和检测等方面，具有广阔的应用前景。
五、未来展望未来，石墨烯吸附材料的研究将进一步深入，制备方法将更加多样化、高效化。
同时，针对不同领域的应用需求，将开发出具有特定功能、高性价比的石墨烯吸附材料。
此外，对于石墨烯吸附材料的实际应用，还需解决其在实际环境中的稳定性和可重复利用性等问题。
石墨烯基复合材料的研究进展石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有出色的导电性、导热性和机械性能。
因此，石墨烯及其相关的石墨烯基复合材料一直备受科学界和工业界的关注。
本文将介绍石墨烯基复合材料的研究进展，并探讨其在不同领域的应用潜力。
一、石墨烯基复合材料的制备方法石墨烯基复合材料的制备需通过合适的方法将石墨烯与其他材料进行复合。
早期的方法主要包括机械混合、化学还原和热还原等。
随着技术的不断发展，出现了更多高效的制备方法，如化学气相沉积法、化学液相沉积法和电化学沉积法等。
这些方法的出现大大提高了石墨烯基复合材料的制备效率和性能。
二、石墨烯基复合材料的性质与特点石墨烯基复合材料继承了石墨烯的许多优良特性，并融合了其他材料的特点，使得复合材料具备了新的性质与特点。
例如，石墨烯基复合材料具有优异的导电性和导热性，良好的力学性能和化学稳定性，以及良好的光学性能和生物相容性。
这些特点赋予了石墨烯基复合材料广泛的应用前景。
三、石墨烯基复合材料在电子领域的应用由于石墨烯优异的导电性能，石墨烯基复合材料在电子领域有着广泛的应用潜力。
石墨烯基复合材料可以用于制备超高性能的电子器件，如柔性电子器件、薄膜晶体管和传感器等。
此外，石墨烯基复合材料还可以应用于电池、超级电容器和导电胶粘剂等领域，提高能源存储和传输的效率。
四、石墨烯基复合材料在能源领域的应用石墨烯基复合材料在能源领域也具有广泛的应用前景。
石墨烯基复合材料可以用于制备高性能的锂离子电池和超级电容器，具有更高的能量密度和充放电速度。
此外，石墨烯基复合材料还可用于光伏领域，制备高效的太阳能电池。
这些应用使得石墨烯基复合材料在能源存储和转换方面具有重要的意义。
五、石墨烯基复合材料在材料强化领域的应用石墨烯具有出色的力学性能，可以用于强化其他材料。
石墨烯基复合材料在材料强化领域具有巨大的潜力。
通过将石墨烯与金属、聚合物等材料复合，可以显著提高复合材料的力学性能和硬度。
石墨烯复合材料的制备及应用研究进展作者：张钊来源：《中国科技博览》2019年第01期[摘要]石墨烯是一种只具有单原子厚度的碳膜，作为其他石墨材料的基本单元，它可翘曲为零维的富勒烯，也可卷曲成一维的碳纳米管，或者堆叠成三维的石墨。
因此石墨烯兼有碳纳米管和石墨等材料的一些性能。
石墨烯还是一种零能带的半导体，在费米能级附近其载流子呈线性的色散关系。
若将石墨烯与其他材料复合制成石墨烯基纳米复合材料，在传感器领域、超级电容器领域和电催化领域中的应用会有杰出的表现。
此外，石墨烯有很好的光学透过性、机械强度好、机械稳定性好、热稳定性好，价格便宜而且制作简便，这些都使得石墨烯成为制备纳米复合材料的极佳选择。
[关键词]石墨烯；复合材料；制备；应用；分析中图分类号：TQ127.11；TB33 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0360-01引言石墨烯自2004年被发现以来，就引起了材料科学家的广泛关注，在世界范围内掀起了石墨烯材料的制备和应用研究的热潮。
石墨烯是sp2杂化的碳原子形成的单原子层厚度，排列成二维蜂窝状的晶体。
其优异的物理和化学性质、较大的表面积和较低的制备成本，比较适宜应用于功能性复合材料的开发。
复合材料是以一种材料为基体，添加一种或一种以上其它材料组合而成的材料。
各种组成材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料，从而满足不同的应用需求。
石墨烯复合材料是以石墨烯为基体，在其中添加聚合物或其它无机材料而形成的复合材料。
1.石墨烯的结构石墨具有三维的层状结构，当层数小于10的时候，其表面就会呈现出与三维石墨不同的电子状态，所以，将10层以下的石墨称为石墨烯。
石墨烯按形貌分类，可分为石墨烯纳米片、纳米线、纳米带和膜等；按取向分类，可分为水平和站立石墨烯。
一般制得的石墨烯都带有褶皱。
2.石墨烯复合材料的制备方法石墨烯复合材料的制备研究自石墨烯诞生之日起，就成为复合材料研究的热点之一。
石墨烯是由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的二维蜂窝状材料，理论厚度仅为0.34nm，是目前发现的最薄的二维材料[1]。
石墨烯具有很多优异的性能，例如：强度高达130GPa，是钢的100多倍[2]；热导率为5000W·m-1·K-1，是金刚石的3倍[3]；理论比表面积和透光率分别高达2600m2·g-1[4]和97.7%[5]；室温下载流子迁移率为15000cm2·V-1·s-1，在特殊条件下甚至高达250000cm2·V-1·s-1[6]。
石墨烯独特的结构和性能使其在诸多领域得到广泛应用，因此，自从2004年石墨烯被发现以来，便在世界范围内掀起了人们对它的研究热潮。
为了更好利用石墨烯上述优异的性能，进一步扩大石墨烯的应用范围，国内外许多科学工作者将石墨烯与其他材料复合，成功制备出不同功能的石墨烯复合材料，使其在能源、环境、医学、传感器等领域得到广泛的应用。
鉴于此，本文主要介绍了近年来不同类型石墨烯复合材料在各个领域的应用现状。
1石墨烯／聚合物复合材料的应用通常采用溶液混合、熔融混合、原位聚合和浇铸成型等方法将石墨烯与聚乙烯醇、聚丙烯、环氧树脂、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等绝缘聚合物复合形成石墨烯／绝缘聚合物复合材料，也可与聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等典型的导电聚合物复合形成石墨烯／导电聚合物复合材料，使其在电容器、导热和生物应用等领域具有广阔的应用前景，这是石墨烯复合材料的一个重要研究领域。
1.1电容材料刘建华等[7]采用化学接枝法原位合成了石墨烯／聚吡咯复合物，在该复合物中吡咯在石墨烯层片上均匀分布，石墨烯片层间的吡咯大量成链并与石墨烯层片相互连接，二者之间产生了紧密的化学键结合。
结果表明，复合物的电导率为3.32S/cm，比电容可达到284F·g-1，比纯聚吡咯的比电容提高52%，具有优异的电容特性。
Zhang[8]等利用原位聚合法成功制备出石墨烯／聚苯胺纳米纤维复合材料，将其作为超级电容器的电极材料时，具有很高的电导率和比容量(当电流密度为0.1A·g-1时，电容高达480F·g-1)，且石墨烯复合材料的应用研究进展巩金瑞1,2,詹肇麟1,虞锦洪2,沈典宇1(1.昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093,2.中国科学院宁波工业技术研究院,浙江宁波315201)摘要：石墨烯具有独特的二维结构和性能，使其在能源、传感器、环境和生物等领域具有广泛的应用。
为了进一步扩大石墨烯的应用范围，常将其与高分子聚合物、无机纳米粒子、碳纳米管和某些金属块体材料复合。
最后，指出了石墨烯复合材料的研究方向。
关键词：石墨烯；复合材料；应用DOI:10.14158/ki.1001-3814.2017.06.009中图分类号：TB33文献标识码：A文章编号：1001-3814(2017)06-0031-05 Research Progress of Application of Graphene CompositeGONG Jinrui1,2,ZHANZhaolin1,YU Jinhong2,SHEN Dianyu1(1.Faculty of Materials Science and Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming650093,China;2.Ningbo Institute of Industrial Technology,Chinese Academy of Sciences,Ningbo315201,China)Abstract：Due to unique two-dimensional structure and performance,graphene has wide applications in energy,sensors, environment and biology and other fields.In order to furtherly expand the application of graphene,graphene was compounded with high-molecular polymer,inorganic nanoparticles,carbon nanotubes and some block gold materials.At last,the research direction of the graphere composite was pointed out.Key words：graphene;composite;application收稿日期:2016-03-04基金项目:国家自然科学基金资助项目(51573201)作者简介:巩金瑞（1988-），女，甘肃天水人，硕士；E-mail：gongjinrui@通讯作者:詹肇麟（1964-），男，教授，E-mail：zl_zhan@在充放电过程中具有很高的循环稳定性。
1.2导热领域Ma等[9]通过溶液混合法制备了功能化氧化石墨烯纳米片（FGONs）／硅树脂复合材料，该复合材料具有良好的热稳定性和导热性能，当加入0.5wt% FGONs时，热导率增加78.3%。
Yi等[10]采用简单机械混合的方法将不同含量的石墨烯纳米片添加到环氧树脂中，制备出高导热石墨烯复合材料，添加8wt%石墨烯纳米片时，材料的热导率高达1.181W·m-1·K-1，与纯环氧相比，增加了627%。
1.3生物应用齐元园[11]用静电纺丝法制备出氧化石墨烯／聚乙烯醇纳米纤维支架，改善了成骨细胞在支架表面的粘附性，提高了细胞的增殖活性，这就说明该材料在组织工程支架和药物载体系统方面有很大的应用潜能。
此外，Li[12]等利用浇铸成型法制备的还原氧化石墨烯／聚乙烯醇薄膜不仅具有优异的力学性能、高电导率，而且还具有良好的生物相容性。
2石墨烯基无机纳米粒子复合材料的应用无机纳米粒子可分散石墨烯片层之间的相互作用力，因此可将无机纳米粒子分散在石墨烯中来制备石墨烯基无机纳米粒子复合材料。
与石墨烯复合的无机纳米粒子主要分为四类：①金属纳米粒子：Au、Ag、Pt、Ni、Cu、Ru；②金属氧化物纳米粒子：TiO2、ZnO、SnO2、MnO2、Fe3O4、NiO、Cu2O、SiO2、Bi2O3；③金属氢氧化物纳米粒子：Ni(OH)2；④硫化物纳米粒子：CdS、CdSe、CoS。
该类材料的主要制备方法有：水热法、溶胶-凝胶法、化学还原法、原位生长法、化学气相沉积法、光催化还原法和共沉淀法等。
石墨烯基无机纳米粒子复合材料的研究起步很晚，但由于其独特的性质使其在光催化、锂离子电池、生物等领域具有很好的应用前景。
近几年关于这类复合材料的相关研究已经取得了很大进展。
2.1光催化石墨烯具有很高的理论比表面积，若将其与光催化剂结合便可增大催化剂的比表面积，提高催化剂的吸附性能，从而提高光催化性能，使其在光催化分解水制氢和光催化降解污染物方面得到更好的应用。
近年来，随着化石燃料的燃烧，环境污染和温室效应等问题日益加剧，因此开发和利用低成本、无污染、可再生的新能源已经迫在眉睫。
H2作为一种高效、清洁的二次能源，使得越来越多的人将目光放在了光催化分解水制氢上。
Ng[13]等采用光催化还原法制备了BiVO4/RGO（还原氧化石墨烯）复合材料，由于BiVO4具有较长的电子寿命，将其作为电极迅速注入RGO中时，具有最小的电子重组。
将该BiVO4/ RGO复合材料作为光电池的电极分解水制氢时，发现在可见光照射下能稳定地分解H2O产生H2和O2，与纯BiVO4相比，它的光催化活性提高了10倍。
随着工业的快速发展，很多工厂将大量的有机污染物排入河流和湖泊中，使水资源受到了严重污染。
因此，如何降解水中有机物对保护水体具有很重要意义。
目前，已有很多文献报道了GR-TiO2在降解亚甲基蓝（MB）、甲基橙（MO）、罗丹明B（RhB）、苯酚、异丙醇等有机污染物方面具有很大的潜力。
Park等[14]利用溶胶-凝胶法制备出ZnS-graphene/ TiO2复合材料，通过可见光照射下MB的降解速率来判断复合材料的光催化活性，从试验中可看到，在可见光照下照射150min时，90.1%的MB已经降解，由此可知，该材料具有很好的光催化降解活性。
2.2锂离子电池金属氧化物纳米粒子具有较短的电子扩散距离和较高的比表面积，是很好的锂离子电池材料，但是它们的导电性不好，在充放电过程中具有很严重的滞后性，考虑到这些问题，于是将导电性极好的的石墨烯与金属氧化物复合来制备理想的锂离子电池材料。
Cheng等[15]利用一步水热法将葡萄糖分子和SnCl4插入石墨烯片中制备出SnO2-C/GNS复合材料并将其作为锂离子电池的阳极材料，与纯SnO2相比，该复合材料具有更高的锂储存容量和更好的循环稳定性。
当电流密度为100mA·g-1时，80次循环后传递的可逆容量为703mA·h·g-1，而当电流密度为1000mA·g-1时，100次循环后传递的可逆容量为443mA·h·g-1。
2.3污水处理TiO2和BiVO4等金属氧化物具有很好的光催化活性，通过化学方法分解水中的有机物来达到污水净化的目的。
而污水处理最常用的方法还是采用吸附剂来去除废水中的污染物，在这种方法中吸附剂的选择扮演着十分重要的角色。
石墨烯具有很高的比表面积，将其与磁性金属氧化物结合得到的复合材料具有很好的吸附性。
Chang等[16]将直径为200nm的Fe3O4纳米颗粒分散在石墨烯纳米片上，采用溶剂热法合成了Fe3O4／石墨烯复合材料，复合材料的饱和磁化强度为120emu/g，将其作为吸附剂材料可很好地吸附水中的苯胺和对氯苯胺，而且吸附完成后可快速分离磁性。
因此，将这种材料作为吸附剂，回收后还可循环利用，提高了材料的利用率。
Han[17]等采用静电自组装的方法将带正电Fe3O4纳米粒子和高度亲水的GO复合，制备出Fe3O4/GO 复合材料，并将其作为固相萃取吸附剂来萃取水中的多环芳烃。
2.4生物应用Fe3O4纳米粒子具有很好的磁性，不仅可利用它的磁性来吸附有机物，还可将其应用到药物运输上。
Su[18]等采用水热法将Fe3O4纳米粒子均匀地分散在石墨烯片上，制备出具有超顺磁性的Fe3O4/石墨烯纳米复合材料，该复合材料在靶向药物运输方面具有潜在的应用价值。
此外，Shen[19]等将Ag纳米颗粒均匀地负载到化学改性的石墨烯片上，利用原位生长法制备了Ag／石墨烯复合材料，该复合材料保留了Ag纳米颗粒的抗菌作用，可将其用作石墨烯基生物材料。
