石墨烯复合材料的应用研究进展_巩金瑞2017
石墨烯复合材料的研究进展
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
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。
《2024年石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》范文
《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
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
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
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
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。