氧化石墨作为新兴材料石墨烯的重要中间产物，其纯化与功能化技术受到广泛的关注。Hummers法制备的氧化石墨内部含有多种杂质，在对其进行分离纯化的过程中氧化石墨溶液发生逾渗转变，与水形成稳定胶体，无法进行分离和纯化工艺，使其工业化进程受阻，因此对氧化石墨逾渗转变现象机理和影响因素的研究十分重要。
　　本文基于经典逾渗理论和DLVO胶体稳定性理论，通过向纯净氧化石墨水溶液中加入不同种类的金属离子，获得溶液电导率、热导率、粘度、表面张力和吸光度随金属离子浓度变化的曲线，应用XRD、SEM、TEM和Zeta电位等表征手段分析氧化石墨溶液在各物性发生突变区间的状态。结果表明电导率是能表征氧化石墨溶液发生逾渗转变的最显著物性参数，它随浓度变化的曲线在逾渗转变阈值处的二阶变化率可达645.31%。通过在不同氧化石墨浓度和金属离子类型条件下电导率的测定，结果显示电导率的二阶变化率均大于400%，能显著指示发生逾渗转变的过程。分别对氧化石墨原料溶液洗涤纯化和外加金属离子两种操作过程进行电导率的测定分析，表明两种过程发生的逾渗转变现象机理相同，且此两种过程具有可逆性。
　　采用电导率作为指示氧化石墨溶液是否发生逾渗转变过程的指标，设计了正交实验，研究金属离子价态、溶液pH值以及环境温度对氧化石墨溶液逾渗转变过程的影响机理及各因素间的交互作用。结果表明，对氧化石墨溶液逾渗转变过程影响程度最大的是金属离子种类及价态，溶液pH值次之，环境温度影响程度最小，金属离子种类及价态与溶液pH值存在交互作用。最佳条件为含三价金属离子的纯化剂，溶液pH值4.92，环境温度35℃。
　　本文的研究结果为氧化石墨进一步纯化分离以及其功能化改性提供了一定的指导，对工业化大批量、高纯度制备氧化石墨具有一定的参考价值。本工作获得了国家自然科学基金项目“微尺度氧化石墨层状材料过滤过程中的自组装及逾渗现象的影响机制”的资助，再次感谢国家基金委对本项目组工作的支持。