石墨烯和氧化石墨烯（GO）结构的控制与其在聚合物中的分散稳定性息息相关，对其研究与应用都至关重要。然而，由于当前GO的制备方法不尽相同，其氧化程度与微观结构可能有很大的差异，例如尺寸、官能团组成和分布等等。这也带来了在多数研究中的GO表征结果如此不确定的问题，导致GO在复合材料中的团聚现象一直难以科学地解决。因此，将GO纳米片的结构和成分特性与其在复合物中的最终形态联系起来是一项艰巨而具有重要意义的任务。分子模拟为研究这一问题提供了有力的手段，可以通过控制GO的组成和结构来监测GO的热力学稳定性，从而分析其分散机理。

英国伦敦大学学院的Peter V. Coveney等人通过分子动力学模拟，利用新开发的GO精确模型（图1），揭示了GO在聚合物中的分散和团聚规律。作者通过两种亲水性聚合物聚乙二醇（PEG）和聚乙烯醇（PVA）来说明GO的热力学稳定形态及其分散机理。结果表明，不论氧化程度大小，GO都不会稳定分散在PVA中；而在PEG中，只有高度氧化的GO才具有热力学稳定性。该研究为当前仅凭经验且无法预测的GO团聚现象提供了定量的解释，并提出了计算方法来设计不同应用下的GO合成路线。该研究以题为“Principles Governing Control of Aggregation and Dispersion of Graphene and Graphene Oxide in Polymer Melts”的论文发表在《Advanced Materials》上。