自上而下法是通过简单的物理化学作用，进行热解和机械剥离块状石墨，得到尺寸较小的GQDs，是最常用的制备方法，比如改进的Hummers法、水热合成法、等离子体刻蚀法、电化学法、微波和超声辅助法等。自上而下制备GQDs的方法具有原料便宜易得，制备工艺简便易行，并且能够进行大规模制备等优点。通过此方法所得的GQDs边缘上含有丰富的含氧官能团，石墨烯涂料，具有良好的溶解性，同时也有利于其进一步进行化学修饰，但是这种方法也存在很多不足，比如制备生产过程中需要特殊的仪器设备，生产石墨烯涂料，生产环境比较苛刻，销售石墨烯涂料，且所得到的GQDs产率很低，碳环表面被大量含氧官能团修饰，破坏了六元环结构，自上而下的制备过程中不容易进行有效控制，最终得到的GQDs形貌和尺寸分布不稳定。

容易实现表面功能化，可稳定分散于常见溶剂，满足材料低成本加工处理的需求。这将为电子学、光电学和电磁学领域带来革命性的变化，其能够应用于太阳能电池、电子设备、光学染料、生物标记和复合微粒系统等方面，由于其能实现单分子传感器，也可能催生超小型晶体管或是利用半导体激光器所进行的芯片上通讯，用来制作化学传感器、太阳能电池、医疗成像装置或是纳米级电路等等。

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