物理化学学报

石墨烯在应用时通常需要进一步功能化，即通过调节其组成、大小、形状和结构等，赋予其特定功能，以便于加工处理及满足不同的应用需求。石墨烯功能化方法多样，功能化产物种类繁多。到目前为止，石墨烯功能化产物并没有系统的分类和明确的定义。本文在总结现有石墨烯功能化研究结果的基础上，给出了石墨烯功能化产物的系统分类、初步定义和相应的制备策略，并通过典型示例进行了较详细地阐述。

本文从自供能器件的基本能量转化原理出发，介绍了石墨烯在电化学、光伏、摩擦电、水伏以及热电、压电、热释电等多种供能类型的自供能传感器件中的应用，并展望了基于石墨烯的自供能传感器件的未来发展、挑战和前景。

本文综述了石墨烯本征热导率的研究进展及应用现状。首先介绍应用于石墨烯热导率测量的微纳尺度传热技术，包括拉曼光谱法、悬空热桥法和时域热反射法。然后展示了石墨烯热导率的理论研究成果，并总结了石墨烯本征热导率的影响因素。随后介绍石墨烯在导热材料中的应用，包括高导热石墨烯膜、石墨烯纤维及石墨烯在热界面材料中的应用。最后对石墨烯导热研究的成果进行总结，提出目前石墨烯热传导研究中存在的机遇与挑战，并展望未来可能的发展方向。

本文首先介绍了石墨烯纤维的制备方法，然后详细阐述了石墨烯纤维的性能，讨论了其性能提升策略，并总结了石墨烯纤维的应用，最后对石墨烯纤维的未来发展、挑战和前景进行了展望。

本文从理论计算的角度，总结了金属衬底在石墨烯CVD生长过程中的各种作用与相应机理，包括催化碳源裂解、降低石墨烯成核密度，催化石墨烯快速生长，修复石墨烯生长过程中产生的缺陷，控制外延生长石墨烯的晶格取向，以及在降温过程中石墨烯褶皱与金属表面台阶束的形成过程等，并对当前石墨烯生长领域中亟需解决的理论问题进行了深入探讨与展望。

本文全面阐述了石墨烯三维组装体的制备及光热水处理方面的研究进展，系统总结了石墨烯三维结构组装体在光热水蒸发及水处理方面的应用，深入分析了石墨烯三维结构组装体光热水处理面临的问题及展望。

本文通过双脉冲电镀法，在石墨烯表面均匀地镀上了铜层，铜镀层将石墨烯片所连接。铜镀层提升了石墨烯气凝胶的导热/导电特性，赋予了复合材料良好的机械稳定性，增强了相变换热效率、抑制了相变材料在相变过程中的泄漏。

本文系统综述了化学气相沉积(Chemical vapor deposition，CVD)法生长石墨烯薄膜过程中伴随的表面污染物现象，并对其形成机理进行了分析；分析了表面污染物对石墨烯薄膜转移后表面洁净度的影响，综述了超洁净石墨烯薄膜的制备方法，并列举了超洁净石墨烯薄膜的优异性质。最后总结并展望了超洁净石墨烯薄膜未来可能的发展方向和规模化制备面临的机遇与挑战。

本文从氧化石墨烯出发，通过包覆炭化的方法制备了石墨烯包覆天然球形石墨材料，同时研究了乙炔黑导电剂的添加对石墨烯包覆球形石墨材料电化学性能的影响。结果发现石墨烯包覆天然球形石墨材料，5%乙炔黑导电剂的加入进一步提高了材料的比容量和倍率性能，乙炔黑与石墨烯协同作用，能更有效地构建导电网络，从而使电极表现出更优的性能。

本文主要综述了近年来三维石墨烯、表面化学修饰的石墨烯、石墨烯基复合材料以及石墨烯基柔性材料在锂硫电池正极中的研究现状，并展望了石墨烯作为硫载体在锂硫电池正极中的发展趋势。

本文主要综述了从石墨烯基元调控到二维宏观薄膜组装以及石墨烯薄膜在超级电容器应用中的研究进展。主要介绍了石墨烯薄膜的制备方法，并详细介绍了通过对石墨烯基元的结构调控和表面修饰来优化石墨烯薄膜电化学性能的策略，最后对石墨烯薄膜应用所面临的挑战和未来的发展进行了总结与展望。

本文围绕高效与稳定两个方面综述了近年来表面电荷转移掺杂石墨烯的研究现状以及其在光电器件应用方面的进展。着重介绍了最新发展的高效p型和n型掺杂剂以及稳定掺杂方面的重要研究工作，概述了基于掺杂石墨烯透明电极的高性能光电器件，并根据目前面临的主要挑战展望了其未来的发展方向。

本文系统地综述了气相反应对化学气相沉积生长石墨烯的影响：首先对CVD体系内的气相传质过程和气相反应进行了详细讨论；随后系统介绍了基于气相调控提高石墨烯的结晶性、洁净度、畴区尺寸、层数和生长速度的相关策略及其机理；最后对气相反应影响CVD生长石墨烯的规律进行总结，并展望了未来可能的发展方向。

本文系统地综述了层间共价石墨烯材料的构筑方法、性能以及应用。在构筑方法中，依据石墨烯本身的制备方法分为氧化还原法以及化学气相沉积法，而在氧化还原法中，以其宏观材料的形貌分为纸状和纤维状来讨论。重点介绍了层间共价对石墨烯材料力学和电学性能的影响，并概述了此类宏观组装体材料的应用。层间共价石墨烯材料继承了石墨烯自身优异的特性，同时也具有宏观组装所赋予的性能，有望在多个领域得到广泛的应用。

石墨烯的功能化是在石墨烯表面上引入产氢活性位点的有效策略之一。与非共价功能化(例如在石墨烯表面上加载Pt，Cu和MoSx)相比，石墨烯的共价功能化可以通过化学反应将产氢活性位点与石墨烯表面的官能团相结合，形成强相互作用，接枝的产氢活性位点有利于界面的产氢反应。因此，发展石墨烯功能化的有效方法对增加光催化剂的产氢活性位点、提高光催化剂产氢性能有重要意义。