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生而不凡新材料之王石墨烯阅读题及答案
生而不凡新材料之王石墨烯阅读题及答案生而不凡新材料之王石墨烯阅读材料生而不凡——新材料之王石墨烯手机充电只需几秒钟?史上最薄电灯泡?光驱动飞行器?关于石墨烯非凡应用的新闻不断出现在人们的视野当中，似乎石墨烯已经成为了无所不能的超级材料。
石墨烯是什么?到底有什么特性让它备受推崇?石墨烯是从石墨材料中剥离出来的，它由碳原子组成，并且只有一层原子厚度，是一种二维晶体。
2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈盖姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。
石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。
铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。
石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义，它使一些此前只能纸上谈兵的量子效应可以通过实验来验证，例如电子无视障碍、实现幽灵一般的穿越。
但更令人感兴趣的，是它那许多“极端”性质的物理性质。
作为目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪。
”石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。
同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。
如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克可以承受一只猫的重量。
难以想象的是，石墨本身几乎是最软的矿物质(莫氏硬度只有1-2级)，“切”成一个碳原子厚度的薄片时，“性格”会发生如此之大的变化，石墨烯的硬度比莫氏硬度10级的金刚石还要高，但却又有很好的韧性，可以弯曲。
因为只有一层原子，电子的运动被限制在一个平面上，石墨烯也有着全新的电学属性。
石墨烯是世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。
石墨烯的概述文献检索格式改错题
石墨烯的概述近年来，石墨烯作为一种新型材料，备受科学界和工业界的关注。
石墨烯具有许多优异的特性，例如超高的导热性、电导性和机械强度，使其在电子学、能源领域、材料科学等方面具有广泛的应用前景。
在这篇文章中，我们将对石墨烯进行概述，并介绍与石墨烯相关的一些文献检索格式。
石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化方式形成的二维晶格结构材料，其具有单层厚度的特点。
由于其独特的结构和性质，石墨烯在纳米科技领域引起了极大的兴趣。
许多科研人员和工程师致力于研究石墨烯的制备、表征和应用。
石墨烯的研究不仅涉及到基础科学领域，还涉及到材料工程、光电子学、纳米技术等多个交叉学科领域。
下面我们将介绍一些与石墨烯相关的文献检索格式，希望能帮助读者更好地开展石墨烯研究工作。
一、文献检索格式的基本原则1. 关键词检索：在进行文献检索时，应该根据研究主题、内容和目的确定合适的关键词，以便精准地定位需要的文献资源。
2. 检索途径：除了传统的学术期刊、会议论文等文献资源外，还可以通过学术搜索引擎、数据库检索、图书馆资源等途径获取相关文献信息。
3. 文献筛选：在获取一定量的文献资源之后，需要对文献进行筛选，筛选出与研究课题相关、质量可靠的文献资料。
二、石墨烯领域的文献数据库推荐1. Web of Science：Web of Science是一种包括科学引文索引、社会科学引文索引、期刊引文索引等多个数据库的综合性检索工具，其收录了众多与石墨烯相关的优质期刊和会议论文。
2. IEEE Xplore：IEEE Xplore是一个专门收录电子与电气工程、计算机科学等领域文献的数据库，其中包括了许多与石墨烯及其在电子领域应用相关的研究成果。
3. Scopus：Scopus是一种跨学科的文献数据库，收录了来自各个学科领域的高质量期刊文章、会议论文等文献资源，适合于进行石墨烯在材料科学、物理学等领域的文献检索。
三、石墨烯的文献检索格式示例1. 期刊论文检索示例：Author: Nobel, A. B.; Nash, J. F.Title: Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in grapheneJournal: NatureYear: 2005Volume: 438Issue: 7065Pages: 197-200DOI: 10.1038/naturexxx2. 会议论文检索示例：Author: Zhang, Y.; Tan, Y. W.; Stormer, H. L.; Kim, P.Title: Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry's phase in grapheneConference: NatureYear: 2005Pages: 201-204DOI: 10.1038/naturexxx3. 专利文献检索示例：Inventor: Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Katsnelson, M. I.; Grigorieva, I. V.; Dubonos, S. V.; Firsov, A. A. Title: Method of producing single-layer graphene and electronicsprising single-layer graphenePatent number: US 7,071,258 B2Year: 2006石墨烯作为一种新兴材料，吸引了大量科研人员的关注。
中国科学院大学文献阅读报告
附件2:中国科学院大学材料科学与光电技术学院《文献阅读》报告学生姓名学号培养单位理化技术研究所专业材料工程手机E-mail导师姓名职称研究员联系电话E-mail指导教师电话E-maijih@ucas ,石墨烯、纤维素简介石墨烯被誉为21世纪的明星材料，在将来或许会取代硅材料在计算 机，太阳能电池等领域的应用。
石墨烯是目前世界上最薄、强度最大、 电阻率最小的二维晶体材料，具有比表面积高、高导电性、高机械强 度、易于修饰、室温量子霍尔效应等优异的物理及电学性质 [1-4]。
单层石显烯及其派生物示意图昭FigJ Schematic diagrams of Rraphene and itsderivatives 11*1纤维素是自然界最为丰富的可再生资源，每年通过光合作用可合成约 1011~1012吨⑸。
纤维素与人类生活密切相关，其特殊的结构使其具有 独特的物理和化学性质，纤维素不仅可以生物降解，还具有良好的生 物相容性。
graphene {2 dimrr^ions )0 dimension fiillefme 1 dimension 3 dimensionscaibon nanclubc ^raphiieCHZHE-2)二，橡胶材料概况橡胶在室温下具有独特的高弹性，其作为一种重要的战略性物质，广泛应用于国民经济、高新技术和国防军工等领域。
然而，未补强的橡胶强度低、模量低、耐磨差、抗疲劳差，没有实用性，因此对于绝大多数橡胶都需要填充补强［8］。
目前，炭黑和白炭黑是橡胶材料的主要补强剂，广泛应用于各种橡胶材料的制品中。
在橡胶补强的同时，由于橡胶材料固有的粘弹滞后损耗和橡胶内部的填料-填料、填料-大分子链以及大分子链之间的摩擦，动态环境下使用的橡胶制品会产生大量的热量，产生的热量不能及时传导出去将导致橡胶内部急剧升温，使其性能劣化，因此需要提高橡胶制品的导热性来提高其动态使用下的使用性能和使用寿命［8］。
石墨烯作为橡胶纳米填料，具有更高的比表面积、强度、弹性、热导性和电导率等。
石墨烯论文总结范文
摘要：石墨烯作为一种新型二维材料，具有独特的物理化学性质，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
本文对石墨烯的制备方法、特性、应用领域进行了综述，旨在为石墨烯材料的研究提供参考。
一、引言石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维晶体，具有优异的力学、电学、热学和光学性能。
自2004年石墨烯被发现以来，其研究取得了显著的进展。
本文对石墨烯的制备方法、特性、应用领域进行综述，以期为石墨烯材料的研究提供参考。
二、石墨烯的制备方法1. 机械剥离法：机械剥离法是制备石墨烯的一种简单、高效的方法。
通过将石墨片在金刚石针尖下进行机械剥离，可以得到单层石墨烯。
2. 化学气相沉积法：化学气相沉积法是一种制备高质量石墨烯的方法。
该方法在高温下将碳源气体在金属催化剂上分解，形成石墨烯。
3. 水热法：水热法是一种制备石墨烯的新技术。
通过将石墨烯前驱体在高温高压下进行反应，可以得到高质量的石墨烯。
4. 微机械剥离法：微机械剥离法是一种基于微机械加工技术制备石墨烯的方法。
通过在石墨烯上施加应力，使其发生剥离，从而获得单层石墨烯。
三、石墨烯的特性1. 优异的力学性能：石墨烯具有极高的强度和韧性，是已知材料中最强的二维材料。
2. 良好的电学性能：石墨烯具有优异的电导率，是已知材料中最高的二维材料。
3. 热学性能：石墨烯具有优异的热导率，可以有效传递热量。
4. 光学性能：石墨烯具有优异的光吸收和光催化性能。
四、石墨烯的应用领域1. 电子器件：石墨烯具有优异的电学性能，可以应用于制备高性能电子器件，如场效应晶体管、晶体管等。
2. 能源存储与转换：石墨烯具有良好的电化学性能，可以应用于锂离子电池、超级电容器等能源存储与转换领域。
3. 光学器件：石墨烯具有优异的光学性能，可以应用于制备高性能光学器件，如光子晶体、光学传感器等。
4. 生物医学领域：石墨烯具有良好的生物相容性，可以应用于生物医学领域，如药物载体、生物传感器等。
五、结论石墨烯作为一种新型二维材料，具有独特的物理化学性质，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
有关石墨烯的文献
石墨烯作为一种由单层碳原子组成的二维材料，自发现以来就引起了广泛的研究兴趣。
它在许多领域，如电子学、能源和材料科学，都展示了其独特的性质和潜在的应用。
以下是几篇关于石墨烯的重要文献，具体内容可能涉及石墨烯的结构、性质和应用等方面的研究。
1. 王中林团队在《科学》杂志上发表的关于石墨烯的论文，对石墨烯的性质和应用进行了深入的探讨。
文中详细阐述了石墨烯的电子结构、力学性质以及在电子器件和能源领域的应用。
同时，也讨论了石墨烯制备的新方法及其工业化可能面临的挑战。
2. 另一篇重要的文献是来自曼彻斯特大学的关于石墨烯场效应管的论文。
该论文详细研究了石墨烯中的电荷转移和电子输运行为，这些研究对于理解石墨烯的物理性质和开发新的石墨烯器件至关重要。
3. 赵东保团队的论文详细研究了石墨烯的化学稳定性。
这篇文章讨论了石墨烯在各种化学环境中的稳定性，这对于石墨烯的实际应用和长期稳定性至关重要。
4. 还有一篇文献对石墨烯的制备技术进行了深入探讨，包括化学气相沉积、机械剥离、以及在溶液中的制备方法等。
文章分析了各种制备方法的优缺点，并讨论了如何进一步提高石墨烯的质量和产量。
5. 最后，一篇综述文章汇总了近年来石墨烯在各个领域的研究进展，包括电子学、光学、磁学、生物医学等。
这篇文章为读者提供了石墨烯研究的全面概述，有助于了解石墨烯在不同领域的应用前景。
以上文献均对石墨烯的性质、结构和应用进行了深入的研究和探讨，但具体的内容可能会因研究角度和数据更新而有所不同。
此外，石墨烯的研究是一个持续发展的领域，新的研究成果和方法也层出不穷，因此阅读最新的研究文献是获取最前沿信息的关键。
关于石墨烯的参考文献
关于石墨烯的参考文献石墨烯是由未来材料学大师安德烈·海姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）于2004年发现的一种新型碳材料。
这种材料的发现颠覆了传统碳材料的应用前景和开拓领域。
以下是对石墨烯的参考文献的内容生动、全面、有指导意义的分析和总结。
1. 《石墨烯基纳米复合材料在生物医学领域的应用研究综述》本文详细分析了石墨烯基纳米复合材料在生物医学领域的应用。
石墨烯因其出色的导电性、导热性和高强度，被广泛地应用于生物医学领域。
将石墨烯与纳米材料复合可以改善石墨烯的可溶性和生物相容性，扩展了其应用范围。
这篇文章通过实例和案例详细阐述了石墨烯基纳米复合材料在生物医学领域中的特点和应用。
2. 《石墨烯光电器件的研究进展与展望》本文介绍了石墨烯光电器件在研究方面的进展和展望。
石墨烯具有极高的光电转换效率和广泛的吸收光谱范围，这使得它在制作光电器件方面具有天生优势。
在这篇文章中，作者以石墨烯光电器件的制备和性能控制为切入点，通过回顾石墨烯光电器件的研究进展，提出了一些可能的研究方向和未来发展趋势。
3. 《石墨烯复合材料填充剂的制备及其应用研究》本文主要研究石墨烯复合材料填充剂的制备及其应用研究。
石墨烯的出色性能和纳米级别的粒度，使其成为一种理想的高效填充剂。
在石墨烯掺杂的材料中，它能够显著提高材料的强度、硬度和热导率等性能。
这篇文章通过实验研究探索了石墨烯复合材料填充剂的制备方法和应用场景，并提出了具体的操作规范和注意事项。
4. 《石墨烯电池的制备与应用研究》本文重点研究了石墨烯电池的制备和应用。
石墨烯因其出色的导电性和机械性能，成为电池制备领域不可或缺的材料。
在石墨烯电池的制备和应用方面，本文详细介绍了纳米和复合石墨烯电极的制备方法、应用场景和性能等方面的特点。
基于实验结果，文章提出了石墨烯电池应用的展望和未来可能的研究方向。
总之，石墨烯是一种未来具有巨大潜力的材料。
二维纳米材料-石墨烯.综述
1、发现之路
“二维结构”从想象到现实
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化连接形成的单原子层二维晶体，其厚 度为0.335nm，碳原子规整的排列于蜂窝状点阵结构单元之中。电子显微 镜下观测的石墨烯片，其碳原子间距仅0.142nm。
1、发现之路
Mather of all graphitic forms
Carbon Graphite C60 nanotube 石墨烯可看作是其他维数碳质材料的基本构建模块，它可以被包成 零维的富勒烯，卷成一维的碳纳米管或堆叠成三维的石墨。
(2)单层石墨烯的导热率与片层宽度、缺陷密度和边缘粗糙度密切相 关；
(3) 石墨稀片层沿平面方向导热具有各向异性的特点； (4) 在室温以上，导热率随着温度的增加而逐渐减小。 (5)随着层数增多，热导率逐渐降低，当层数达到 5-8层以上，减小到 石墨的热导率值（理论2200W/mK，正常1000W/mK左右）
完美的二维晶体结构 无法在 非绝对零度稳定存在
1966年,大卫· 莫明(David Mermin)和 赫伯特· 瓦格纳(Herbert Wagner)提出 Mermin-Wagner理论,指出表面起伏会 破坏二维晶体的长程有序。
1、发现之路
实验物理学家及材料学家与理论物理学家不同, 他们不喜欢被理论所束缚。
石墨烯三维能带结构图
双极性场效应
2、特性
电学特性
以单层石墨烯为例，其电子等载流子的有效质量*为零，而且可在室温下 显示出量子霍尔效应*。还会发生电阻值固定不会随距离变化的“无散射 传输”*现象。
*有效质量：指连接运动量与能量的方程式2阶微分时的系数。有效质量为零时， 载流子就会像“光”一样快速运动。同时有利于提高施加电压时的响应速度。而 相对于磁场的“回旋（Cyclotron)重量”则不会为零。 *量子霍尔效应：对电子二维分布的层（二维电子系统）施加强磁场时，电子轨道 及能量水平所取的值不相关（量子化）的现象。一般只能在极低温度环境下观测 到这种现象。常被用作半导体品质较高的证据。 *无散射传输：又称弹道传输（ballistic transport）。会在材料中的载流子平均自 由行程长度大于材料的尺寸，而且载流子处于相干状态时发生。会失去材料本身 的电阻，只会因用来施加电压的电极能带构造而产生电阻（量子化电阻）。与超 电导极为不同的是，不会发生阻断外部磁场的现象（迈斯纳效应）。
石墨烯的研究进展
石墨烯的研究进展石墨烯是一种二维自由态原子晶体，具有极佳的导电特性、导热特性、光学特性、机械特性，在各个不同的学科领域得到了大量探索和研究。
论文阐述了石墨烯的结构、特性、应用进展以及石墨烯具有的优缺点，并对石墨烯的应用提出了建议。
【Abstract】The graphene is a kind of two-dimensional free atom crystal with excellent conductivity，thermal conductivity，optical and mechanical properties. It has been explored and researched much in various subjects areas. In this paper，the structure，properties and application of graphene and its advantages and disadvantages are discussed. Paper puts forward the proposal for the graphene application.标签：石墨烯；结构；性质；应用1 引言石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是当前发现的唯一一种二维自由态原子晶体，是除金刚石以外其他碳晶体的基本结构单元，具有许多极佳的电子及机械性能，是当前使用的材料中最薄、强度最大、导电和导热性能最好的一种纳米材料[1]。
近年来，科学界对石墨烯的研究逐渐从石墨烯的制备研究转变到对石墨烯的应用研究，并对石墨烯在光电、医学、计算机晶体管等领域都进行了大量的研究，取得了较好的成果。
2 石墨烯的结构及特性2.1 结构石墨烯是一种单原子层的碳二维纳米材料，其点阵结构是由碳六元环组成的二维蜂窝状，是构成其他石墨材料的基本单元，石墨烯主要分为单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、多层或厚层石墨烯4个类别。
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石墨烯的相关应用
本人看的这篇文献题目是：石墨烯的功能化及其相关应用。
这篇论文发表在中国科学B
辑上。
这篇文献主要介绍了引言，石墨烯的共价键功能化，石墨烯的非共价键功能化，功能化石墨烯的相关应用。
石墨烯的有机小分子功能化，石墨烯的聚合物功能化，基于共价键功
能化的石墨烯杂化材料。
石墨烯的共轭键功能化，石墨烯的离子键功能化，石墨烯的氢键功
能化。
聚合物复合材料，光电功能材料与器件，生物医药应用，结语及展望。
一、引言
碳材料是地球上最普遍也是最奇妙的一种材料, 它可以形成世界上最硬的金刚石, 也可
以形成最软的石墨. 近20 年来, 碳纳米材料一直是科技创新的前沿领域, 1985 年发现的富
勒烯[1]和1991 年发现的碳纳米管[2]均引起了巨大的研究热潮. 2004年, 英国科学家发现
了由碳原子以sp2 杂化连接的单原子层构成的新型二维原子晶体-石墨烯(Graphene)[3], 其
基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环(图1), 是目前最理想的二维纳米材料. 石墨
烯的发现, 充实了碳材料家族, 形成了从零维的富勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯到
三维的金刚石和石墨的完整体系, 为新材料和凝聚态物理等领域提供了新的增点.2004 年至今, 关于石墨烯的研究成果已在SCI 检索期刊上发表了超过2000 篇论文,石墨烯开始超越碳
纳米管成为了备受瞩目的国际前沿和热点[4~8].
图1 石墨烯的基本结构示意图[4]
目前, 石墨烯的功能化研究才刚刚开始, 从功能化的方法来看, 主要分为共价键功能化和非
共价键功能化两种. 本文将重点介绍石墨烯功能化的主要进展及其相关应用, 并对今后的研
究方向进行了展望。
二、石墨烯的共价键功能化
石墨烯的共价键功能化是目前研究最为广泛的功能化方法. 尽管石墨烯的主体部分由稳
定的六元环构成, 但其边沿及缺陷部位具有较高的反应活性, 可以通过化学氧化的方法制备
石墨烯氧化物(Grapheneoxide). 由于石墨烯氧化物中含有大量的羧基、羟基和环氧键等活性基团, 可以利用多种化学反应对石墨烯进行共价键功能化。
石墨烯的有机小分子功能化
石墨烯氧化物及其功能化衍生物具有较好的溶解性, 但由于含氧官能团的引入, 破坏了石墨
烯的大π共轭结构，使其导电性及其他性能显著降低. 为了在功能化的同时尽量保持石墨烯
的本征性质, Samulski 等发展了一种新的功能化方法. 他们以石墨烯氧化物为原料, 首先
采用硼氢化钠还原, 然后磺化, 最后再用肼还原的方法, 得到了磺酸基功能化的石墨烯[20]. 该方法通过还原除去了石墨烯氧化物中的多数含氧官能团, 很大程度上恢复了石墨烯的共轭
结构, 其导电性显著提高(1250 S/m), 并且, 由于在石墨烯表面引入磺酸基, 使其可溶于水, 便于进一步的研究及应用.
石墨烯的聚合物功能化
采用不同的有机小分子对石墨烯进行功能化,可以获得具有水溶性或有机可溶的石墨烯. 在
此基础上, Ye 等采用共聚的方法制备了两亲性聚合物功能化的石墨烯[21]. 如图3 所示,
他们首先采用化学氧化和超声剥离的手段, 制备了石墨烯氧化物, 然后用硼氢化钠还原, 获
得了结构相对完整的石墨烯, 接下来,在自由基引发剂过氧化苯甲酰(BPO)作用下, 采用苯乙
烯和丙烯酰胺与石墨烯进行化学共聚, 获得了聚苯乙烯-聚丙烯酰胺(PS-PAM)嵌段共聚物改
性的石墨烯. 由于聚苯乙烯和聚丙烯酰胺分别在非极性溶剂和极性溶剂中具有较好的溶解性, 使得石墨烯既能溶解于水, 也能溶解于二甲苯. 该方法进一步改善了石墨烯的溶解性, 并且, PS-PAM 功能化的石墨烯作为添加物, 可以在多种聚合物中均匀分散, 使其在聚合物复合材
料等领域有很好的应用前景.
基于共价键功能化的石墨烯杂化材料
Chen 等制备了四氧化三铁(Fe3O4)共价键功能化的石墨烯杂化材料[25]. 首先用石墨烯氧化
物与稀的氢氧化钠溶液反应, 将石墨烯上的羧基变成羧酸钠;然后与六水合氯化铁和四水合
氯化亚铁进行离子交换反应, 获得石墨烯羧酸铁盐; 最后在碱性条件下水解, 制备了四氧化
三铁-石墨烯的杂化材料. 通过深入分析, 证明了四氧化三铁颗粒通过与羧基的共价作用连
接到了石墨烯表面, 由于羧基的定位作用, 削弱了四氧化三铁颗粒的团聚, 其尺寸主要分布
在2~4nm 之间. 该杂化材料具有较好的溶解性, 为其进一步的研究和应用提供了有利条件。
三、石墨烯的非共价键功能化
石墨烯的离子键功能化
Li 等研究了离子键功能化石墨烯的分散状态及其电荷排斥作用[31]. 作者指出, 石墨烯氧
化物之所以能够溶解于水, 是由于其表面负电荷相互排斥, 形成了稳定的胶体溶液, 而不仅
仅是因为其含氧官能团的亲水性. 他们利用这一发现, 通过控制还原, 在除去石墨烯氧化物
的羟基、环氧键等官能团的同时, 保留了其中的羧基负离子, 利用电荷排斥作用获得了可以
很好地分散于水中的还原石墨烯。
图2 石墨烯的离子键功能化
石墨烯的氢键功能化
Mann 等利用DNA 与石墨烯之间的氢键及静电等作用, 制备了非共价键功能化的石墨烯[34]. 他们采用化学氧化方法合成了石墨烯氧化物, 加入新解螺旋的单链DNA, 然后用肼还原, 得
到了DNA 修饰的石墨烯. 该复合物水溶液的浓度可达0.5~2.5 mg/mL,放置数月仍能稳定存在; 当没有DNA 存在时, 还原产物会很快聚集, 并且不能重新分散. 他们还进一步研究了DNA 修
饰的石墨烯的层层组装行为。
四、功能化石墨烯的相关应用
在短短的几年内, 关于石墨烯功能化及其相关应用研究已经取得了很大的进展. 但要真
正实现石墨烯的可控功能化及产业化应用, 还面临大量的问题和挑战. 共价键修饰的优点是
在增加石墨烯的可加工性的同时, 为石墨烯带来新的功能, 其缺点是会部分破坏石墨烯的本
征结构, 并会改变其物理化学性质; 非共价键功能化的优点是工艺简单, 条件温和, 同时能
保持石墨烯本身的结构与性质, 其缺点是在石墨烯中引入了其他组分(如表面活性剂等).
图3 石墨烯聚合物复合材料的光驱动性质
总体来看, 从2004 年被发现至今, 无论在理论还是实验研究方面, 石墨烯都展示出重大的科学意义和应用价值. 通过在石墨烯功能化领域开展更加广泛深入的研究, 除了使人们对这一新型二维纳米材料的本征结构和性质获得更加全面深刻的理解外,必将产生一系基于石墨烯的性能更加优越的新型材料, 从而为实现石墨烯的实际应用奠定科学和技术基础。
石墨烯是2004 年才被发现的一种新型二维平面纳米材料, 其特殊的单原子层结构决定了它具有丰富而新奇的物理性质. 过去几年中, 石墨烯已经成为了备受瞩目的国际前沿和热点. 在石墨烯的研究和应用中, 为了充分发挥其优良性质, 并改善其成型加工性(如分散性和溶解性等), 必须对石墨烯进行功能化, 研究人员也在这方面开展了积极而有效的工作. 但是, 关于石墨烯的功能化方面的研究还处在探索阶段, 对各种功能化的方法和效果还缺乏系统的认识. 如何根据实际需求对石墨烯进行预期和可控的功能化是我们所面临的机遇和挑战. 本文重点阐述了石墨烯的共价键和非共价键功能化领域的最新进展, 并对功能化石墨烯的应用作了介绍,最后对相关领域的发展趋势作了展望.。