美國研究人員使用分子動力學(xué)模擬方法仔細(xì)研究了石墨烯的原子組態(tài)，氧化石墨烯進(jìn)行還原反應(yīng)后出現(xiàn)的不純凈石墨烯，可以通過向其中添加氫氣而變得更加純凈，以更好地發(fā)揮石墨烯的特性。研究人員認(rèn)為，添加氫原子是進(jìn)一步還原氧化石墨烯最好的方式。一種方法是在氧原子同碳原子形成雙鍵的地方添加氫原子，讓洞變得更大，氫原子和氧原子會配對形成羥基，離開石墨烯格子，等同于讓洞消失；另一種方法是在羥基形成的地方添加氫氣，讓氧原子以水的形式離開石墨烯，使石墨烯更加純凈。

目前，制備石墨烯的方法之一是通過讓氧化石墨烯進(jìn)行還原反應(yīng)來得到石墨烯。這樣得到的石墨烯薄片是二維的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，其中雖大多數(shù)是碳原子，但也交織著氧原子和氫原子，大大破壞了石墨烯薄片的純度。石墨烯是僅由一層碳原子構(gòu)成的二維晶體，超薄石墨烯擁有巨大的應(yīng)用潛力，可以替代現(xiàn)在的液晶顯示材料，與目前電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品的重要原材料——硅相比，石墨烯同樣具有諸多優(yōu)勢，將來有望取代硅，在電子產(chǎn)品和太陽能電池領(lǐng)域大展拳腳。