石墨烯是具有蜂窝状晶格结构的平面2D层状材料。3D石墨烯则由2D石墨烯片整合而成，具有特定的3D微/纳米结构。迄今为止，研究者已建立了制备3D石墨烯的多种方法(如图1所示)，例如：
(1)定向流动组装法：将氧化石墨烯(GO)溶液通过多孔膜抽滤后，用化学法对其进行还原得到无支载3DrGO纸(图1a，b)；
(2)溶剂/水热法：如对GO薄膜进行水热还原时，利用添加物质产生的CO2和H2O致使rGO的体积膨胀得到3D多孔材料(图1c，d)；
(3)模板界面组装法：如以GO溶液表面凝结的水滴为模板诱导GO自组装，经后续干燥及薄膜高温分解促使GO热还原，形成弹性疏水的3DrGO薄膜(图1e，f)；
(4)化学气相沉积法(CVD)：如以三维多孔镍膜为模板，高温分解甲烷生长石墨烯，用盐酸或FeCl3蚀刻掉模板镍得到具有贯穿式孔结构的三维石墨烯泡沫(3DGF)(图1g，h)。
图1 制备3D石墨烯的多种方法
3D结构可以赋予石墨烯组装体独特的性质，如柔韧性、多孔性、高活性比表面积、优异的传质性能等。因此，近年来国内外对3D石墨烯材料的制备及应用研究十分活跃。
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