本文描述了芳香族分子作为自组装单分子膜(SAMs)前驱体在电子辐照下引发芳香基团交联,在真空或惰性气氛中转化为具有较高热稳定性的碳纳米薄膜(CNMs)。CNMs具有足够的机械强度,可从其基底表面转移作为独立的薄膜材料,经高温淬火后转化为石墨烯。根据制备条件,如芳香分子前驱体的化学结构、电子辐照和淬火参数等,可以调整所制得的石墨烯的形状、结晶度、厚度、孔径等各种性能。各种芳香族硫醇,如低环及多环芳烃碳氢化合物,获得的CNMs的结构和功能由其单分子膜的结构所决定。本文详细讨论了电子辐射诱导SAMs芳香分子交联反应的机理。CNMs/石墨烯异质结构的非破坏性化学功能化组装为CNMs/石墨烯在电子、光子器件以及生物膜中的应用开辟了一条灵活的途径。