三維石墨烯是近年來備受關注的二維單原子層碳材料，具有很多優異特性，如高導電性、高比表面積、高導熱性和優異的機械性能，因此在很多領域都有很好的應用前景。

　　石墨烯海綿也具有多孔結構，但制備方法與石墨烯泡沫不同，在其結構中部分石墨烯片層平行排列，形成了各向異性的結構特征。這種材料的命名是由于它類似海綿的可循環利用的有效的吸附性能。石墨烯水凝膠和氣凝膠通常用溶膠-凝膠法制備，先通過水熱等過程將氧化石墨烯交聯形成水凝膠，再通過冷凍干燥或超臨界干燥除去水分生成氣凝膠。

　　針對不同應用技術該有不同的石墨烯組合。量子點及氧化石墨烯在某些應用領域還比單層石墨烯更適合呢。

　　在不同溫度下進行石墨化，之后觀察膜材橫截面的變化。結果表明 ，在550～1000℃，C-N、C=O鍵裂解，以CO、CO2、N2的形式脫離膜材，膜材質量先迅速下降然后趨于穩定。在1000～2000℃，膜材聚集形成亂層結構，亂層結構中的C、H、O、N 逐漸排出，非碳原子脫離留下的空隙變小，微晶結構的邊界逐漸消失。在 2 000～2 500℃，微晶聚集形成石墨晶體，膜材出現部分石墨化。