石墨烯是一种二维材料，结合了许多优秀的物理特性，包括高柔韧性和强度，极高的导热性和电子迁移率，透明度等，使其成为探索基本物理现象的独特实验平台。通过将石墨烯与其他纳米材料或（大）分子结合形成杂化功能材料，可以进一步调整这种物理特性，通过设计，这种材料不仅可以显示单个组件的特性，还可以表现出协同相互作用产生的新特性和增强特性的组件。石墨烯混合方法的实施还可以提高其在多种技术应用中的性能。

有鉴于此，法国斯特拉斯堡大学Paolo Samorì教授等人，综述了石墨烯与其他不同维度(0D、1D、2D)的低维纳米材料和(宏观)分子结合形成的杂化材料，重点介绍了其合成方法。综述了这些杂化功能材料在传感、水净化、能源存储、生物医学、(光)催化和光电等领域的重要应用。

本文要点

1）尽管有大量出版物，但石墨烯基混合结构很难找到他们在工业终端产品的用途。相反，以石墨烯作为纳米填料的复合材料已经出现在市场上的几种产品中。主要原因是这些复合材料使用廉价形式的石墨烯，通常是通过液相剥离石墨获得的，通常只是微米大小的薄石墨薄片。这些复合材料通常表现出增强的机械性能、导电性和导热性以及减轻的重量；然而，与其他复合材料相比，这些复合材料的性能并不突出。

2）石墨烯、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯仍然是昂贵的材料，它们的质量在很大程度上取决于所使用的生产方法。此外，用于制备杂交体的合成程序通常很复杂且几乎不可重复。因此，为了满足工业要求，降低成本，优化合成工艺以保证更高的重现性，改善杂化物的长期稳定性是必要的。尽管如此，在提高性能、降低成本以及最终使产品在未来几年具有革命性影响方面仍有很大的空间。新技术确实需要几十年才能植入社会。例如，硅基半导体用了 15 年的时间才出现在第一个商业产品中，而完全取代其他现有技术用了 20 多年。

参考文献：

Cosimo Anichini et al. Graphene-Based Hybrid Functional Materials. Small, 2021.

DOI: 10.1002/smll.202100514

https://doi.org/10.1002/smll.202100514