還原氧化石墨烯膜綜合性能優(yōu)異，具有厚度超薄、機(jī)械性能佳、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，是近年來分離膜新的研究熱點(diǎn)。
在過濾、分離、提取、純化等領(lǐng)域，膜分離是一種重要技術(shù)，具有分離效率高、能耗低、占地面積小、污染少等優(yōu)點(diǎn)，而膜是實(shí)現(xiàn)膜分離技術(shù)的核心。目前已經(jīng)開發(fā)問世的較多分離膜存在通量與選擇性難以兼具的問題，因此新型膜材料開發(fā)還在不斷進(jìn)行。
石墨烯是21世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的具有革命性的新材料，其規(guī)模化生產(chǎn)難度較大。石墨經(jīng)化學(xué)氧化再剝離后可獲得氧化石墨烯（GO），其含氧官能團(tuán)增多。氧化石墨烯通過還原處理可制成石墨烯，即還原氧化石墨烯（rGO）。這一過程可以降低石墨烯規(guī)模化生產(chǎn)難度以及生產(chǎn)成本，在推動(dòng)石墨烯規(guī)模化應(yīng)用方面具有重要意義。
石墨烯薄膜是石墨烯的重要應(yīng)用方式之一，可以廣泛應(yīng)用在電子、能源、傳感器、光學(xué)儀器、航空航天等領(lǐng)域。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2030年中國還原氧化石墨烯膜行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》顯示，石墨烯容易團(tuán)聚，直接制備石墨烯薄膜難度大，因此通常是還原氧化石墨烯膜，利用氧化石墨烯易于制備、不易團(tuán)聚的特點(diǎn)，先制備得到氧化石墨烯膜，再經(jīng)還原處理獲得還原氧化石墨烯膜，這是目前常見的石墨烯薄膜規(guī)模化制備方法。基于還原氧化石墨烯膜可以開發(fā)陶瓷納濾膜，用作特種分離膜材料。
氧化石墨烯膜的還原方法主要有高溫?zé)崽幚矸ā⒌蜏鼗瘜W(xué)還原法等。高溫?zé)崽幚矸囟纫蟾撸倚枰诙栊詺怏w存在條件下進(jìn)行，成本較高；低溫化學(xué)還原法反應(yīng)條件要求低，但常用的還原劑還原效果不太理想，且會(huì)對環(huán)境造成污染。
我國石墨烯材料研究熱情高，對氧化石墨烯膜的還原方法開發(fā)極為重視。早在2010年，中國科學(xué)院金屬研究所研究人員就利用氫碘酸、氫溴酸等鹵化物還原GO，實(shí)現(xiàn)了GO在較低的溫度下（≤100°C）的快速、高效還原，非常適合用于對GO薄膜進(jìn)行直接還原。
新思界
行業(yè)分析人士表示，在部分應(yīng)用領(lǐng)域中，還原氧化石墨烯膜性能依然存在一定局限，需要進(jìn)一步優(yōu)化。2024年12月，北京理工大學(xué)與中北大學(xué)合作，在基于還原氧化石墨烯與二硫化鉬復(fù)合納米薄膜的全柔性濕度傳感器研究方面取得了重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表于《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊。
