吡咯与氧化石墨烯之间的相互作用，促使氧化石墨烯溶液在很低的浓度下（0.35～0.4 mg·mL-1），就能通过水热反应组装成三维网络结构（图4.2（a））。所制备出的GF表现出了非常小的密度，约为（2.1±0.3）mg·cm-3。该密度接近硅凝胶（2～3 mg·cm-3）［20］以及碳纳米管片子（1.5 mg·cm-3）［21］的密度，并且是目前单纯石墨烯网络结构中密度最小的。如图4.2（b）所示，由于GF密度比较小，可以将体积为2.4 cm3的GF放置在蒲公英的顶部而不会对蒲公英产生任何破坏。除了超低的密度以外，GF具有和石墨烯纤维一样高的电导率（（1.2±0.2）×103 S·m-1）。所合成的GF密度比较小可能跟其内部结构有很大关系，随后我们对其进行了SEM的表征。如图4.2（c）所示，GF表现出了相互交联的分级大孔网络结构。经过BET测定，GF具有比常规石墨烯更高的比表面积（280 m2·g-1），进一步说明了GF内部充满着大孔结构。从其放大的SEM图片上（图4.2（d））可以看出，GF内部相互交联的石墨烯片子几乎是透明的，这也就意味着石墨烯网络结构中石墨烯片层的壁很薄。从TEM图（图4.2（e））中得到了证实，GF内部的石墨烯片层的厚度很小，只含有少数几层石墨烯。通过电子衍射图谱（图4.2（f））进一步证明了，我们所合成的超轻GF是高质量的石墨烯网络结构，只有1～4层的石墨烯。
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图4.2 超轻石墨烯泡沫的形貌和结构表征
（a）（b）超轻GF和放置于蒲公英上尺寸为1.8 cm×1.1 cm×1.2 cm的超轻GF；（c）（d）GF的SEM图及其放大图；（e）（f）GF的TEM图以及其相应的电子衍射图（显示其含有1～4层石墨烯）；（g）（h）GF的XPS谱图和N 1s的高分辨谱图
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