石墨烯作为新崛起的碳基纳米材料，由于其独特的平面骨架结构和共轭体系、结构的可调控性、良好的光学透明性、光稳定性和丰富的非线性光学（NLO）响应而成为潜在的优质光限幅材料。本项目针对我国国防及公众安全领域激光防护材料发展需求，系统开展石墨烯及其复合凝胶玻璃的制备、表征、NLO效应和光限幅性能研究。探索纳米毯、纳米带、量子点等不同结构特征石墨烯的制备及改性技术，特别是对碳基纳米材料的NLO和光限幅机理具有重要研究价值的小尺寸（10-30 nm）石墨烯的制备技术；探索制备石墨烯复合凝胶玻璃以实现其固相化和材料化的有效途径。揭示石墨烯可能存在的复合NLO效应；研究其结构和复合特征对光物理过程及由此产生的NLO效应和光限幅性能的影响和控制规律；阐明固相刚性基质中可能存在的有别于液相基质的光限幅机理及影响因素；丰富和发展复合体系的NLO和光限幅理论，为研发新型激光防护材料提供理论和实验基础。