化学词典为您介绍石墨烯的研究和应用。自从2004年科学家Geim发现稳定存在的单层石墨烯结构以来，关于石墨烯的研究不断取得重要进展，其在微电子、量子物理、材料、化学等领域都表现出许多令人振奋的性能和潜在的应用前景。

石墨烯研究和应用的现状

石墨烯的研究和应用的关键之一是石墨烯的大规模、低成本、可控的合成和制备。

迄今为止，利用不同的化学方法特别是化学气相沉积法和溶液化学法（氧化石墨）规模制备石墨烯已经成为可能，并且在石墨烯的可控生长方面也取得长足的进展。

目前实现了从纳米石墨烯、微米石墨烯、直到厘米石墨烯的有效制备；石墨烯厚度可以从单层、双层到少数层的调变；更为重要的是，外延生长的石墨烯可以通过插层等方式来减弱石墨烯与载体间的电子耦合作用，使得担载石墨烯表现出与非支撑石墨烯相似的电子结构和性质。

石墨烯研究和应用的发展

对石墨烯表面的官能化更进一步扩展了石墨烯的性能和应用，石墨烯氧化物、石墨烷、石墨化的C―N化合物等石墨烯的衍生物表现出许多独特的物理化学性质，这些材料将会引起更多的关注。

但是，石墨烯的化学修饰、表面改性、衍生化等还期待着更多的突破，这将会是石墨烯化学研究的另一个重要领域。

在实现规模制备石墨烯和石墨烯的有效官能化基础上，我们预期石墨烯在多相催化中将有着重要的应用。

利用官能化的石墨烯作为催化剂可能实现无金属催化过程，这为解决多相催化中减少并替代贵金属催化剂这一难题提供了一条有效途径。

此外，石墨烯担载的多相催化体系也有望表现出一些独特性能。

近5年来石墨烯的物理研究热潮正在世界范围内展开，关于石墨烯化学研究刚刚开始。

但近3年来石墨烯的化学研究也取得长足的进展，可以预期化学家的参与将会把石墨烯的研究推向更宽广的领域。（编辑：YD）

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