石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体，是包括富勒烯、碳纳米管、石墨在内的碳的同素异形体的基本组成单元。自2004年首次报道独立存在的石墨烯 以来，它在力学、热学、电学、光学等方面的优异性能，使之成为近年来化学，材料科学及物理学领域的研究热点。但是石墨烯具有不易大量制备，宏观以聚集态形 式存在的缺点，为了充分利用其高强度，高模量，高导电性，良好的耐化学耐热性，高比表面积等特点，需要对其结构和形貌进行深入考察。作为炭材料最小的构筑 单元，二维大分子石墨烯在水油界面和催化剂作用下具有自组装潜力。此外，由于其特殊的二维晶体结构，高的纵横比及高的电子迁移率使其在储能领域具有广阔的 应用前景，但其在储能领域的应用范围及储能机理还有待进一步拓展与考察。通过物理或者化学改性的方法将石墨烯应用于聚合物基复合材料的力学增强方面也具有 重要的学术价值。