石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成二维蜂窝状六角晶格的平面薄膜，是目前已知最薄的一种材料。石墨烯拥有巨大的比表面积，优异的导电性，热稳定性和机械性能，在航天军工、超级电容器、可折叠显示屏等诸多领域有潜在应用。目前石墨烯的制备方法主要包括微机械剥离法、外延生长法、氧化石墨还原法和气相沉积法。其中氧化石墨还原法是成本最低且最容易实现规模化生产的石墨烯制备方法。常规的化学法还原过程中需要用到有毒的还原剂（肼、硼氢化钠等）或要求在高温或强腐蚀性条件下进行，这些都制约了石墨烯的宏量制备。最近，北京大学化学与分子工程学院的翟茂林教授课题组在石墨烯及其纳米复合材料的辐射功能化研究方面取得系列重要进展。

该课题组率先利用 γ 辐照还原法制备出性能优异的石墨烯纳米片。研究发现，N,N-二甲基甲酰胺 (DMF) 溶剂在辐照过程中产生的溶剂化电子可以高效还原氧化石墨，同时DMF辐解生成的N(CH3)2+通过静电作用吸附到石墨烯表面，从而使制备的石墨烯纳米片在多种有机溶剂及聚合物中具有良好的分散能力。制备的石墨烯/聚苯乙烯复合材料的渗流阈值低至0.24 vol.%，在石墨烯体积分数仅为2.3 vol.%时，聚合物的电导率高达45 S/m，优于化学还原法得到的石墨烯/聚苯乙烯复合物，达到高导电塑料的标准（Journal of Materials Chemistry, 2012, 22 (26): 13064 -13069；中国发明专利，201210138975.1），这项研究成果被选为Journal of Materials Chemistry的Hot article, 并在该刊物的Blog上被编辑highlighted。

　　在上述工作基础上，该课题组通过γ射线一步还原制备了铂纳米粒子修饰的石墨烯，并将其应用于超级电容器的性能研究。研究发现γ辐照能够诱导铂金属前驱体与氧化石墨同步还原，形成均匀分散的铂纳米粒子与高度还原的石墨烯片层纳米复合材料。制备的铂-石墨烯纳米复合物作为超级电容器电极材料在不损失长周期循环性的基础上，表现了比单纯的还原氧化石墨烯更高的比电容，并克服了传统复合电极材料大电流倍率性低的缺点(Journal of Materials Chemistry C, 2013, 1, 321-328；中国发明专利，201210239602.3）。

该课题组还发现在水体系中加入少量咪唑离子液体能够对氧化石墨的辐射还原起到关键作用，并且可以促进银纳米粒子的分散、控制银纳米粒子的粒径分布。制备得到的银-石墨烯纳米复合物具有良好的表面增强拉曼活性（Carbon, DOI：10.1016/ j.carbon.2012.12.033) 。这些研究建立了一种简便、高收率、低成本宏量制备石墨烯及其纳米复合物的新方法。

此外，他们与北京化工大学于中振教授组合作采用乙二胺和DMF对氧化石墨改性，制备的胺基化石墨烯具有优异的Cr(VI)移除能力，是活性炭的27倍，在吸附过程中石墨烯同时将Cr(VI)还原为低毒的Cr(III)，还原的电子来源于石墨烯的π电子（Journal of Materials Chemistry, 2012, 22:5914-5916；Journal of Materials Science, DOI:10.1007/s10853-012-6951-8）。