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氟化石墨烯作为石墨烯的新型衍生物，既保持了石墨烯高强度的性能，又因氟原子的引入带来了表面能降低、疏水性增强及带隙展宽等新颖的界面和物理化学性能。同时，氟化石墨烯耐高温、化学性质稳定，表现出类似聚四氟乙烯的性质，被称之为“二维特氟龙”。
氟含量：53 %-60 %
厚度：5-10 nm
片径：4-10 μm
应用：氟化石墨烯表面能降低、疏水性增强，同时还具有耐高温、化学性质稳定等特点，可以用作隧道障碍或作为高质量的绝缘体或屏障材料也可用于发光二极管和显示器，在界面、新型纳米电子器件、润滑材料、锂电池、光电探测器、改性树脂材料、医学领域等等领域具有广泛的应用前景。
2004年英国Manchester 大学的Geim等在《science》上报道了单层氟化石墨烯的发现，拉开了氟化石墨烯研究热潮。
目前氟化石墨烯的研发尚处于起步阶段，氟化石墨烯最初的制备方法是科学家们使用XeF2 和等离子态的CF4 和SF6 对石墨烯直接进行氟化。随后，新的合成方法不断出现，主要可分为化学法和物理法。化学法制备氟化石墨烯具有操作简单、反应可控、比表面积大等优点，但气体昂贵、有安全风险且需要专业仪器设备。物理法则对环境要求低、温和可控，但物理法的尺寸较小，破坏严重。
化学法是利用氟化剂、石墨和氟气之间反应的方法，由于F2 价格昂贵，且操作难度较大，很多研究对此进行了改进，即在室温下使石墨烯与XeF2 或CF4 反应来制备氟化石墨烯。
物理法分为机械剥离法和液相剥离法，即通过液相剥离或机械剥离氟化石墨来制备氟化石墨烯。国内进行物理法制备氟化石墨烯的机构较少，主要有中国科学院兰州化学物理研究所等。
氟化石墨烯的潜在应用领域广泛，具有良好的开发价值。
在医学领域，氟化石墨烯可用于生物传感器、组织工程、生物成像、医学诊断与治疗等多个方面。
在锂电池领域，氟化石墨烯被认为是理想的锂离子电池电极材料，氟化石墨烯的使用不仅可以提高锂离子电池的电化学性能，也有望提高电极材料乃至整个电池的热导性。
在光电探测器领域，氟化石墨烯可转移至不同衬底下，如果将氟化石墨烯转移至柔性衬底上，则能够实现具有可弯曲、抗冲击性和轻质等特点的柔性光电探测器件。
使用氟化石墨烯片（GFS）和还原氧化石墨烯（rGO）的石墨烯衍生物成功制备了高柔性导热杂化膜。杂化膜具有出色的面内导热性，出色的机械柔韧性和出色的阻燃性。GFS-RGO薄膜是轻质，超薄，高度柔韧性，高导热性但具有电绝缘性的不可燃材料。这些独特的性能使该材料成为下一代可穿戴电子设备散热的潜在候选者。