作為石墨烯的新型衍生物，氟化石墨烯（Fluorinated graphene, FG）既保持了石墨烯的高強度和耐高溫性能，又因氟原子的引入賦予了其表面能降低、疏水性強等新穎的物理化學性能，從而使其在新型微納電子器件、生物醫(yī)藥和潤滑材料等領域應用前景廣闊。

在中國科學院“百人計劃”、甘肅省“杰出青年基金”和國家自然科學基金面上項目（51375474）等課題的持續(xù)資助下，中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室研究員王金清課題組長期致力于FG的制備、修飾組裝及摩擦學性能研究，取得了系列研究成果。

該課題組以氟化石墨作為碳源，先后發(fā)展了通過液相超聲剝離來制備氟化石墨烯和利用混合堿（NaOH與KOH）來處理、改性氟化石墨烯的方法，相關工作發(fā)表在RSC Adv.（2012, 2, 11681-11686）、J. Mater. Chem.（2012, 22, 16950-16956）和Nanoscale（2014, 6, 3316-3324）上。同時，以氧化石墨烯作為碳源，分別通過光催化氟化和水熱氟化以及熱解氟化石墨對其進行氟化來制備氧和氟共摻雜氟化石墨烯的方法，獲得的氟化石墨烯具有良好的水溶性和穩(wěn)定性，部分成果發(fā)表在RSC Adv.（2013, 3, 6327-6330）和Carbon（2012，50, 5403-5410; 2014, 72, 176-184）上。另外，針對氟化石墨烯量子點在生物醫(yī)藥領域的巨大應用前景但制備非常困難的問題，提出了以犧牲部分氟原子來提高氟化石墨烯反應活性的制備思路，通過設計親核取代反應并結合后續(xù)的混合酸超聲和水熱處理等過程，成功實現了將微米級大片層的氟化石墨烯切割成尺寸在3至5nm的氟化石墨烯量子點。部分工作發(fā)表在Carbon（2015, 83, 152-161）和Mater. Lett.（2015, 143, 112-115）上。

對FG的摩擦學性能進行研究后證實：FG即可作為潤滑油添加劑來增強基礎油的減摩抗磨性能RSC Adv.（2014,4,56543-56551），也可作為構筑單元進行潤滑薄膜的組裝Tribol. Lett.（2015, 60, 1-12），并且發(fā)現F含量越高的樣品其減摩抗磨性能也越好。同時，將FG納米片作為聚合物填料也可用來增強聚酰亞胺的力學性能、熱穩(wěn)定性和摩擦學性能，相關工作發(fā)表在Composites: Part A（2015, 75, 96-103；2016, 81, 282-288）。另外，利用尿素對FG進行修飾改性得到了可分散于水中的UFG；作為新型水基添加劑，UFG在水中也表現出了一定的減摩抗磨性能，相關工作發(fā)表在ACS Appl. Mater. Interfaces（DOI: 10.1021/acsami.5b10579）。