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美国研究人员使用分子动力学模拟方法仔细研究了石墨烯的原子组态，氧化石墨烯进行还原反应后出现的不纯净石墨烯，可以通过向其中添加氢气而变得更加纯净，以更好地发挥石墨烯的特性。研究人员认为，添加氢原子是进一步还原氧化石墨烯最好的方式。一种方法是在氧原子同碳原子形成双键的地方添加氢原子，让洞变得更大，氢原子和氧原子会配对形成羟基，离开石墨烯格子，等同于让洞消失；另一种方法是在羟基形成的地方添加氢气，让氧原子以水的形式离开石墨烯，使石墨烯更加纯净。

目前，制备石墨烯的方法之一是通过让氧化石墨烯进行还原反应来得到石墨烯。这样得到的石墨烯薄片是二维的蜂窝状结构，其中虽大多数是碳原子，但也交织着氧原子和氢原子，大大破坏了石墨烯薄片的纯度。石墨烯是仅由一层碳原子构成的二维晶体，超薄石墨烯拥有巨大的应用潜力，可以替代现在的液晶显示材料，与目前电脑、手机等电子产品的重要原材料——硅相比，石墨烯同样具有诸多优势，将来有望取代硅，在电子产品和太阳能电池领域大展拳脚。