各种功能性纳米材料已被结合到涂层中,以实现机械韧性、电子学（例如,抗静电、导电和电磁波隐身）、热学（例如,辐射冷却）和光学（例如,反射、结构色和表面等离子共振）性能,尤其是石墨烯及其衍生物氧化石墨烯（GO）,由于其具有高纵横比、导电性和化学稳定性,显示出在不同基材上构建坚韧导电涂层的优越性能,然而,在大多数情况下,它们在可见光波长内的强烈吸收导致颜色多为棕色至黑色,即使是彩色颜料和染料的加入,也很难产生除棕色和黑色以外的颜色。在这里,发现了一种独特的含有表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和还原剂L-抗坏血酸（L-ascorbic acid,L-AA）的氧化石墨烯水性混合物,它能够通过刷涂、液体浇铸、浸渍、点胶打印和书写等方法,在多种亲水和疏水基材（例如玻璃、铝箔、聚四氟乙烯等）上产生厚度为0.3-50μm的可调厚度的虹彩涂层,涂层也可从柔性基底上完整剥离,成为彩色膜,并且这种彩色膜对湿度有一定的响应性,还可通过多种方式实现彩色膜的图案化。主要的研究内容如下:1.具有彩色结构色的石墨烯膜的制备与表征使用改良的Hummers方法成功制备了GO的水分散液,制得的GO片层直径大多在20-40μm,通过表征结果可知,制得的GO晶体缺陷较少,D峰和G峰的比值ID/IG为0.92,GO的碳氧比C/O值为2.2。使用制得的GO水分散液与L-AA、SDS溶液(50 mg m L-1)、去离子水配制混合液并制备了具有彩虹色结构色的石墨烯薄膜,对于混合液固定GO的浓度为2.5 mg m L-1,L-AA/GO的浓度比在0.5-2,SDS浓度在7.14-28.56 mg m L-1范围窗口内能出现比较好的颜色。2.彩色膜在多种基底上及发泡彩色气凝胶膜的制备与湿气响应的研究将制备彩色石墨烯膜的混合液作为涂料在多种基底上涂覆均能得到彩色的石墨烯涂层,无论是亲水基底还是疏水基底,表面活性剂SDS的加入都可以使混合液在基底表面很好地覆盖并最终形成彩色涂层。将GO浓度较高的混合液发泡后可以制备具有结构色的石墨烯气凝胶膜,以空气泡为模板形成的孔洞得到了很好的保留,孔壁的结构跟石墨烯膜一样是层状结构,并且在孔壁上也能看到结构色的存在,实验中还发现石墨烯膜对湿度也有一定程度的响应,高湿度条件会对结构色的明亮度有一定影响。3.氧化石墨烯与其他二维材料、高分子聚合物复合具有彩色结构色石墨烯膜的制备与表征及图案化通过水的浸润、近红外光（NIR）照射改变GO的还原程度等方法改变了已获得的结构色,实现了彩色膜的图案化,二维材料MXene与Mo S2虽不能与SDS、L-AA直接形成有结构色的膜,无法将此配方推广到所有二维材料之中,但是MXene或Mo S2与GO复合可以制备出彩色膜,并且加入后,相较于石墨烯膜,出现的结构色的颜色种类更多,明亮度也更好,虽然膜的力学性能较差,但是加入高分子复合就可以得到很好地改善,且对结构色的影响较小。总之,构建了一种特殊的GO/SDS/L-AA混合液体系,通过蒸发辅助自组装制得了有彩色结构色的石墨烯膜,此体系还可以通过加大GO浓度然后发泡制得彩色石墨烯气凝胶膜,通过与其他二维材料复合可以丰富膜的颜色种类,此体系改变了一般结构色研究中石墨烯通常作为黑色填料的状况,而是将石墨烯本身作为结构色主体,大大弥补了石墨烯颜色较深的缺陷。