石墨烯材料由碳元素組成，是典型的二維材料，厚度不到1納米，是所有SP2結(jié)構(gòu)碳材料的基本單元，可以圍成零維結(jié)構(gòu)的C60材料，也可卷曲成一維結(jié)構(gòu)的碳納米管，還可以通過規(guī)整的AB方式堆垛成石墨材料。

　　濕化學(xué)制備技術(shù)是采用硫酸和高錳酸鉀等氧化劑，將石墨氧化插層，剝離出氧化石墨烯，然后將氧化石墨烯自組裝，實現(xiàn)石墨烯的連接。制備的塊體材料在冷凍過程形成冰晶，進(jìn)行造孔，通過冷凍干燥制備出三維石墨烯。

　　為了進(jìn)一步提升三維石墨烯的力學(xué)強度和導(dǎo)電性，研究人員采用化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備三維石墨烯，在高溫條件下直接在多孔模板表面生長石墨烯，去除模板后冷凍干燥，制備出三維石墨烯。這種方法制備出的石墨烯具有超輕、超彈的特性，微結(jié)構(gòu)調(diào)控靈活，可規(guī)?；苽?，力學(xué)和電學(xué)性能非常優(yōu)異。

　　三維石墨烯具有豐富的微納結(jié)構(gòu)，顯示出優(yōu)異的超疏水特性，小水滴可以在其表面自由地滾動而不會進(jìn)入其內(nèi)部。這種特性使三維石墨烯具備自清潔功能，可以使水下油滴進(jìn)行定向運輸和收集，實現(xiàn)油水分離。