本书探讨了制备单层石墨烯、功能化纳米片的各种方法。采用这些方法可以制备具有不同架构的石墨烯材料，它们具有独特的理化性能，如大型表面区域，电导率和机械强度好、高的热稳定性和柔韧性。全书分为上、下两部分共11章，就石墨烯材料的加工、性质与技术进展提供了内容翔实的现代篇章，其中涉及多功能石墨烯片、表面功能化、共价纳米复合材料、补强纳米晶片复合材料等，旨在探索石墨烯材料的广泛应用。
　　本书适合于材料科学领域及在半导体晶体与纳米结构材料生长领域专业人员阅读，也适合相关专业的大学师生阅读参考。

　　石墨烯是一种二维（2D）密堆积的单层碳原子，具有类蜂巢状晶体结构。可以将石墨烯视为三维（3D）石墨、准一维（1D）碳纳米管和准零维（OD）富勒烯的结构单元。石墨烯也是一种在价带与导带（零带隙半导体）之间存在微小重叠的半金属。直至2004年，人们才知道以独立形态存在的石墨烯。在那之前，人们的认知里只有一维或零维的存在形式，或许有些人还知道三维结构的石墨，这是由石墨烯片组成的材料，具有晶面内的强键合与片层之间弱如范德华力的耦合。此外，人们也曾推测，一个单独的二维石墨烯片在热力学上是不稳定的。只是到了2004年，来自曼彻斯特的研究者康斯坦丁·诺沃肖洛夫和安德烈·海姆才证明，确实有可能实现稳定的单层和少层石墨烯片。正因为二维石墨烯材料的这一开创性实验，这两位学者荣获了2010年的诺贝尔物理学奖。利用黏胶带巧妙地解理石墨样品，两位学者首次得到了真正的石墨烯。
　　直接观察成功分离出来的石墨烯单层已经激发了人们与日俱增的巨大兴趣。短短几年的时间里，就聚集起为数众多的科技界人士积极投身于这种奇妙材料的研究，孜孜不倦地探索其不凡性质。仅在2010年，已经有大约3500篇与石墨烯相关的科学论文公开发表，呈现出可喜的百家争鸣之势。鉴于石墨烯在磁场与低温下的特殊电子行为，自然引起了介观物理学家的好奇心。放眼科技前沿，当今的科学活动中有很大一部分内容涉及到石墨烯的探索项目，重点是研究和按需调制这种材料所呈现的从宏观到分子尺度的传输特性。材料科学家们已经捷足先蹬，迅速抓住了利用石墨烯某些有益性质的机会，而且正在探索将石墨烯掺入实用器件与材料的多种方式。

上篇 石墨烯与石墨烯基纳米复合材料基础
第1章 石墨烯与相关二维材料
1．1 前言
1．2 以改良版Hummers法制备氧化石墨烯
1．3 氧化石墨烯在有机溶剂中的分散
1．4 类纸状氧化石墨烯
1．5 氧化石墨烯与石墨烯的薄膜
1．6 氧化石墨烯纳米复合材料
1．7 石墨烯基材料
1．8 其他二维材料
1．9 结论
参考文献
第2章 石墨烯表面功能化
2．1 前言
2．2 石墨烯的非共价功能化
2．3 石墨烯的共价功能化
2．4 石墨烯-纳米粒子
2．5 结论
参考文献
第3章 功能性三维石墨烯网络的架构与应用
3．1 前言
3．2 应用
3．3 总结、结论与展望
缩写
参考文献
第4章 共价石墨烯-聚合物纳米复合材料
4．1 前言
4．2 石墨烯在聚合物补强中的性能
4．3 石墨烯与类石墨烯材料
4．4 生产方法
4．5 石墨烯化学
4．6 传统石墨烯-基聚合物纳米复合材料
4．7 共价石墨烯-聚合物纳米复合材料
4．8 “接枝-于”方法
4．9 “接枝-到”方法
4．1 0结论
致谢
参考文献

下篇 石墨烯在能量、健康、环境与传感器领域的新兴应用
第5章 石墨烯纳米片补强的镁基复合材料
5．1 前言
5．2 石墨烯纳米片对纯镁机械性能的影响
5．3 石墨烯纳米片（GNPs）和多壁碳纳米管（MWCNTs）对纯镁机械性能的协同效应
5．4 加入石墨烯纳米片（GNPs）对镁一钛合金强度与塑性的影响
5．5 石墨烯纳米片对Mg-1％Al-1％Sn合金抗拉性能的影响
致谢
参考文献
第6章 储能用石墨烯及其衍生物
6．1 前言
6．2 锂电池中的石墨烯
6．3 超级电容器中的石墨烯
6．4 总结
参考文献
第7章 石墨烯-聚吡咯纳米复合材料：高性能超级电容器的理想电活性材料
7．1 前言
7．2 可再生能源
7．3 能量存储的重要性
7．4 超级电容器
7．5 超级电容的原理与操作
7．6 超级电容器的电极材料
7．7 石墨烯-基超级电容器及其局限性
7．8 石墨烯-聚合物-复合材料-基超级电容器
7．9 石墨烯-聚吡咯纳米复合材料基超级电容器
7．1 0制造超级电容器用石墨烯-聚吡咯纳米复合材料
7．1 1石墨烯-聚吡咯纳米复合材料-基超级电容器的性能
7．1 2总结与展望
参考文献
第8章 由疏水ZnO固定的石墨烯纳米复合材料提高短路电流密度的本体异质结太阳能电池
8．1 前言
8．2 OPV的经济预期
8．3 器件架构
8．4 工作原理
8．5 合成疏水纳米材料的实验步骤
8．6 合成的ZnO纳米粒子与ZnO修饰的石墨烯复合材料的表征
8．7 混合型太阳能电池的制造与表征
8．8 结论
致谢
参考文献
第9章 用于能量存储与生物传感的三维石墨烯双金属纳米催化剂泡沫
9．1 背景与前言
9．2 制备与表征用于H2O2基电化学生物传感器的三维石墨烯泡沫负载的铂-钌双金属纳米催化剂
9．3 用于直接甲醇与直接乙醇燃料电池的三维石墨烯泡沫负载的铂-钌双金属纳米催化剂
9．4 结论
致谢
参考文献
第10章 采用石墨烯和石墨烯一基纳米复合材料的电化学传感与生物传感平台
10．1 前言
10．2 石墨烯及其衍生物的制造
10．3 石墨烯及其衍生物的性质
10．4 石墨烯的电化学
10．5 石墨烯与石墨烯基纳米复合材料作为电极材料
10．6 电化学传感／生物传感
10．7 挑战与未来趋势
参考文献
第11章 石墨烯电极在健康与环境监测中的应用
11．1 基于纳米结构材料的生物传感器
11．2 电化学（生物）传感器制造中采用的石墨烯纳米材料
11．3 健康监测适用的微型化石墨烯纳米结构生物传感器
11．4 环境监测中的微型化石墨烯纳米结构生物传感器
11．5 结论与展望
致谢
参考文献