石墨烯的應用
石墨烯的發現是在富勒烯和碳納米管均處在瓶頸期出現的，因此石墨烯的誕生無疑為納米碳材料的發展注入了新的活力，迅速成為納米碳材料新的熱點。大量原先納米碳材料的研究及應用團隊迅速轉入石墨烯的研究與開發，雖然有不理性的一面，但一片新興領域必然會集聚大量人力和物理的投入。目前，石墨烯的應用產品主要基于石墨烯的優越物理化學性能，在復合材料、光電子、能源、熱管理材料、生物醫藥等領域具有廣闊的應用前景，部分領域已逐漸顯現一定規模。
(1) 復合材料
石墨烯中各碳原子間的連接非常柔韌，當施加外部機械力時，碳原子面就會彎曲變形，使碳原子不必重新排列來適應外力而保持晶體結構穩定，具有獨特的物理、化學和力學性能。石墨烯的加入可以顯著提高復合材料的多功能性和加工性能，因而它在導電高分子材料、多功能復合材料、高強度多孔陶瓷材料等領域有著廣泛的應用。
（2）熱管理材料
石墨烯片內熱導率可高達5000W/mK，是理想的導熱材料，可用于熱管理材料的高性能導熱填料。同時，高取向石墨烯片具有極高的水平熱導率，兼有輕質柔韌特性，是目前性能最優越的散熱墊材料。隨著近年來電子產品微型化和平板趨勢的發展，高性能散熱墊的需求急劇膨脹，迅速急劇了大量投資熱潮，成為石墨烯產業中發展最快的領域之一。
(3) 微電子領域
石墨烯在電場下依然具有很高的載流子遷移率，載流子的遷移速率受溫度及化學摻雜的影響很小，載流子在室溫下可以表現出彈道運輸的形式。因而，利用石墨烯來制備彈道輸運晶體管吸引了大批科學家的興趣，研究表明石墨烯可能是制備金屬晶體管的最好材料。高的費米速度和低的電阻接觸大大縮短了轉換時間，因此石墨烯可以應用到高頻轉換晶體管。石墨烯高度穩定，即使被切成lnm 寬的元件，導電性也很好，可能最終會替代硅?？梢园咽┳鳛榛撞牧蟻碇苽涑叽绮坏揭粋€分子大小的單電子晶體管，它可在室溫下工作。
(4) 能源領域
石墨烯在能源轉化和儲存方面有著廣闊的應用前景。在能源轉化方面，石墨烯具有高導電性、大比表面積等性質，可以作為燃料電池催化劑的載體，將鉑等金屬粒子沉積到石墨烯片層上，使其具有更好的催化活性；碳納米材料具有較高的比容量和較好的循環特性，在鋰電子電池中使用石墨烯，有望提高負極材料的比容量和功能充放電性能；室溫下石墨烯呈現金屬性，并具有高比表面積、高載流子遷移率等特點，石墨烯和單晶硅組成的肖特基結太陽能電池有著良好的光伏性能，實驗室已制備出全碳的太陽能電池；此外，石墨烯還有良好的力學強度、光透過率和柔韌性，石墨烯和碳納米管的雜化物有望取代氧化銦錫(ITO)用作太陽能電池的透明電極。在能源儲存方面，石墨烯具有巨大的比表面積，被期望用來制備超級電容器，以獲得較大的能量存儲密度。
(5) 生物醫學
石墨烯具有比表面積大、電導率高等優點，為電子傳輸提供了二維環境，使其成為電化學生物傳感器的理想材料，用以檢測各種生物分子。石墨烯和喜樹堿類等物質制備的復合物具有良好的水溶性、比其它藥物載體更大的藥物吸附量，因而在藥物控制釋放領域具有廣闊的前景。與碳納米管功能化的電極相比，由于石墨烯獨特的二維結構和優異的電學性質，石墨烯功能化的電極表現出更優良的電化學性質。
