通过将氧化石墨烯纸与低于1%（质量分数）的镁离子和钙离子进行化学交联，这一研究成功地将石墨烯的机械刚度提高了10%～200%，断裂强度提高了50%。这两个二价金属离子与氧化石墨烯片的官能团发生化学作用。此外，片材基面上的含氧官能团和位于边缘的羧酸酯基团都可以与镁离子和钙离子相结合（图5.1）。这种边缘连接的m-羧酸酯具有抗拉力性，可提高纸的力学性能[派克等（Park et al.），2008]。

硼酸盐与氧化石墨烯纳米片的共价交联也呈现出一种超硬的石墨烯结构，具有最大的储能模量（127GPa），且可通过改变硼酸盐的浓度来进行调整[派克等（Park et al.），2008]。由于氢键在交联网中是较弱的连接，科学家们通过退火促使硼酸盐和表面结合的羟基之间的缩合反应，实现了石墨烯与硼酸酯的共价交联。共价交联将机械刚度增加至120GPa。此外，他们还阐明石墨烯薄膜可承受约50MPa的应变。

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图5.1 （a）将氧化石墨烯纸与低于1%（质量分数）的镁离子和钙离子进行化学交联来提高机械特性 （b）边缘连接的m-羧酸酯的抗拉力可提高纸的机械性能 Copyrightⓒ ACS Nano 2008；Courtesy：Sungjin et al.