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。氧化石墨烯長久以來被視為親水性物質，因為其在水中具有優越的分散性。氧化石墨烯膜

氧化石墨烯的研究熱潮也吸引了國內外材料植被研究的興趣，石墨烯材料的制備方法已報道的有：機械剝離法、化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和碳納米管剝離法等。1、微機械剝離法2004年，Geim等***用微機械剝離法，成功地從高定向熱裂解石墨上剝離并觀測到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準二維石墨烯并觀測到其形貌，揭示了石墨烯二維晶體結構存在的原因。微機械剝離法可以制備出高質量石墨烯，但存在產率低和成本高的不足，不滿足工業化和規模化生產要求，目前只能作為實驗室小規模制備。2、化學氣相沉積法化學氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition，CVD)***在規模化制備石墨烯的問題方面有了新的突破。CVD法是指反應物質在氣態條件下發生化學反應,生成固態物質沉積在加熱的固態基體表面，進而制得固體材料的工藝技術。麻省理工學院的Kong等、韓國成均館大學的Hong等和普渡大學的Chen等在利用CVD法制備石墨烯。他們使用的是一種以鎳為基片的管狀簡易沉積爐，通入含碳氣體，如：碳氫化合物，它在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面,形成石墨烯，通過輕微的化學刻蝕，使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜。廣東氧化石墨烯產品介紹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。

隨著科技的快速發展，熱管理系統越來越多地應用于現代工業、電子設備等多個領域，在熱能的分散、轉換與存儲過程中發揮著重要作用。其中，熱管理材料是熱管理系統的**，因此，設計和制備具有高熱導率的新型熱管理材料成為了促進科技發展的關鍵問題之一。在眾多導熱材料中，石墨烯由于具有髙達５３００Ｗｎｒ１１Ｃ１的本征熱導率、優異．的機械性能而受到人們的***關注，被認為是新型熱管理材料的理想選擇。在之前的研究中，石墨烯片在復合材料中往往呈無規分散的狀態，體系內熱阻較大，從而導致復合材料的熱導率處于較低水平。預先構筑石墨烯三維結構能夠有效降低界面熱阻及接觸熱阻，但是距離理論值仍有較大差距。為了進一步解決存在的問題，本課題主要通過冷凍鑄造法來構筑有序排列的***石墨烯三維網絡結構，并制備相應的相變儲能材料和散熱材料

氧化石墨烯的主要應用：1、石墨烯可以做成化學傳感器，這個過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的，根據部分學者的研究可知，石墨烯化學探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬。石墨烯獨特的二維結構使它對周圍的環境非常敏感。石墨烯是電化學生物傳感器的理想材料，石墨烯制成的傳感器在醫學上檢測多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。2、石墨烯可以用來制作晶體管，由于石墨烯結構的高度穩定性，這種晶體管在接近單個原子的尺度上依然能穩定大氏地工作。相比之下，目前以硅為材料的晶體管在10納米左右的尺度上就會失去穩定性；石墨烯中電子對外場的反應速度超快這一特點，又使得由它制成的晶體管可以達到極高的工作頻率。石墨烯復合材料可用于注射和擠出成型制件，作為粒子材料應用于礦用管、給水管及汽車電器配件等領域。

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。氧化石墨烯分散液在水中具有很好的分散性，樣品單層率＞90%，產品經輕微攪拌就可與水相互溶。氧化石墨烯膜

氧化石墨烯懸浮液可以用于鋰電池負極改性。氧化石墨烯膜

氧化石墨烯成膜過程中因氧化石墨烯片層以交錯的方式堆疊在一起，會形成納米通道，因而可作為分子篩。Li等[6和Joshi等|_6]研究發現氧化石墨烯膜具有一定的選擇滲透性，能使水化離子半徑小的離子及直徑小于納米通道孔徑的氣體分子通過，從而實現分子之間的分離。另外，氧化石墨烯膜還能吸附有機染料，可應用于污水處理、鹽水淡化和油水分離等領域_6。Wang等l_7o]研究發現多孔納米聚丙烯腈纖維支撐基底的氧化石墨烯膜能完全過濾水中的剛果紅，且對無機鹽NaSO的阻滯率達56．7。Chen等_7將氧化石墨烯和碳納米管復合制備了還原氧化石墨烯一CNT復合濾膜，發現復合濾膜滲透率高達20～3OL·m·h·bar～，且對水中甲基橙阻滯率達97．3，對其他物質的阻滯率達99％。氧化石墨烯膜