石墨烯是一種二維零帶隙半導體，具有許多不同尋常的特性和應用。石墨烯納米帶是石墨烯的一部分，其對稱性和寬度決定了它們的電性能，引起不尋常的量子力學現象。近日， 在金屬表面上制備的石墨烯納米帶的合成和研究已經取得了成功，可以通過掃描探針顯微鏡研究。然而，由于表面參與石墨烯納米帶的合成和穩定， 將這些技術擴展到三個維度是不可能的。

　　盡管大多數早期和當前對三維石墨烯熔體材料的研究主要集中在室溫條件，但考慮到其在艱難條件下應用的前景，如防輻射、滅火劑及氣體過濾等，這些材料在高溫下的動力學和熱機性能也非常值得深入研究和探索。因此，在更廣的溫度變化范圍內探究和理解這些石墨烯材料對于“結構-性質”關系的延伸至關重要。

　　目前，市場上生產的是二維石墨烯材料。其合成成本高、工藝復雜、污染大，且通常受德華力或懸鍵作用的影響，制成粉末樣品后，容易堆積或團聚成石墨片，失去原有石墨烯材料的許多優良特性。

　　三維石墨烯管可以快速有效的抓住有害有機物，黑色二氧化鈦作為光催化劑，二者結合從而快速地將有毒有機物降解為二氧化碳和水。

　　普通的石墨烯是二維的，類似于紙張平鋪，而研制的三維石墨烯管猶如立體蜂巢，比表面積和中空體積增加，對有毒有機物的抓取量大大增加。

　　目前三維石墨烯基材料面臨的較大挑戰主要有兩點：一是對三維石墨烯材料孔徑的準確調控。眾所周知，均一的孔結構不僅可以提高催化反應的活性，而且可以產生獨特的光學性質。其次是在不增加成本的情況下如何大規模生產少層甚至單層結構石墨烯組裝而成的三維石墨烯基材料。氣相沉積方法雖然可以合成層數較少的三維石墨烯材料，但是其不僅耗費高而且合成過程中孔徑不易調控。

　　由于石墨烯膜被淹沒在水中時會變得膨脹起來，它不能過濾掉那些較微小的普通鹽離子。為此，找到一個通過物理方式來控制薄膜在水中膨脹程度的方法。該方法使它們比普通鹽離子的孔徑更小，從而過濾掉不想要的鹽、顆粒和分子。與此同時，這種薄膜仍然允許水流十分順利地通過。

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