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近年来，石墨烯作为一种独特的二维碳材料引起了科学和工业界的广泛研究兴趣，凭借其出色的力学和电学性能，石墨烯可以应用于高性能聚合物复合材料的制备。为了实现石墨烯在聚合物复合材料领域内的实际应用，首先必须找到一种可以低成本大规模制备高质量石墨烯的方法。常见的石墨烯制备方法如微机械剥离和化学气相沉积由于方法本身的高成本或者低效率，不适宜石墨烯的规模化制备。从天然石墨出发，通过化学氧化热还原的方法实现了石墨烯的低温真空制备，但是制备条件仍然能够进一步简化。
天然石墨经化学氧化得到氧化石墨(GO)。用稀盐酸溶液清洗GO，可以在充分除去GO中游离杂质离子的同时提高清洗效率，而残留在GO中的易挥发性酸将为GO的热还原剥离提供额外的气体来源，从而实现了石墨烯的低温常压制备。由此方法制备得到了石墨烯的比表面积和电导率分别达到750m2/g和1200S/m，这和采用真空热还原制备的石墨烯性质相似。温和的常压低温热还原路线使规模化制备石墨烯称为可能。
将低温常压制备的石墨烯添加到聚烯烃弹性体(POE)中，表现出明显的基体增强作用。明显提高基体的拉伸模量，同时不出现断裂伸长率的下降。当石墨烯的添加含量仅为0.5％时，POE的拉伸模量即可提高100％。具有超高比表面积和宽高比的石墨烯，更是在随后的发泡过程中，发挥成核剂的作用，明显提高POE泡沫的泡孔密度，并增强泡孔稳定性，得到泡孔结构更为完善的聚合物泡沫材料。