化学词典为您介绍：什么是石墨烯氧化物？石墨烯氧化物是通过氧化石墨得到的层状材料。体相石墨经发烟浓酸溶液处理后， 石墨烯层被氧化成亲水的石墨烯氧化物，石墨层间距由氧化前的3.35Å 增加到7~10 Å，经加热或在水中超声剥离过程很容易形成分离的石墨烯氧化物片层结构。

石墨烯氧化物的构成

XPS、红外光谱（IR）、固体核磁共振谱（NMR）等表征结果显示石墨烯氧化物含有大量的含氧官能团， 包括羟基、环氧官能团、羰基、羧基等。

羟基和环氧官能团主要位于石墨的基面上， 而羰基和羧基则处在石墨烯的边缘处。

石墨烯氧化物的反应

石墨烯的氧化一般被认为是通过形成环氧（epoxy）中间体来实现。 环氧基团间的协同作用使得环氧基团倾向于排列形成线形的环氧链（epoxy chain），所产生的应力导致Ｃ-Ｃ键的断裂并最终将石墨片拉开（unzip）氧化。

李震宇等科学家基于第一性原理的计算结果提出环氧链在石墨烯表面形成后很容易进一步氧化形成环氧对（epoxy pairs），环氧对则可以在室温条件下反应形成羰基对并导致石墨烯的切割，因此环氧对的生成是石墨烯氧化的关键过程。

由于石墨烯氧化物存在大量的含氧官能团，从而表现为亲水性，可以高度分散在水溶液或其他有机溶剂中，利用还原去氧反应或简单加热处理能够将其转变成石墨烯。

石墨烯氧化物的应用

由于石墨烯氧化物可以通过氧化石墨材料的过程大量、高效地制备，因此石墨烯氧化物是大规模制备石墨烯材料的另一条有效途径。

另一方面， 溶液分散的石墨烯氧化物可以和聚合物等其他材料相混合并形成复合材料体系，表现出优异的力学和电学性能。（编辑：YD）

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