2004年英国曼彻斯特大学Novoselov和Geim等[1,2]通过机械分离的方法首次成功制备出单层的新型二维原子晶体—石墨烯（graphene），自此石墨烯进入了大众的视野，成为材料界的新星。

图1 石墨烯结构图

    石墨烯是以sp2碳原子形成的，呈蜂巢晶格排列的单层二维晶体，结构非常稳定,其结构如上图所示。石墨烯的发现不仅打破了由Peiers和Landau[3]在20世纪30年代提出的热力学不稳定性而不可能存在二维晶体的传统理论，同时也激发了人们对其它二维材料的研究。独特的二维结构赋予其优异的导热性（3×103W·m-1·K·-1）和导电性（5×103W·m-1·K·-1）。在已知材料中，石墨烯是最薄的二维材料，其理论厚度只有0。35nm同时其强度也是最高的，石墨烯的载流子迁移率达1。5×104cm2·V-1·s·-1，超过商用硅片迁移率的10倍，在低温骤冷的情况下，石墨烯的迁移率则更高[4]。

1。1。2  石墨烯的制备论文网

由于石墨烯独特的结构及其优异的性能，国内外都掀起了研究石墨烯的热潮，目前报道的石墨烯制备方法有机械剥离法、化学气相沉积法、外延生长法、电化学方法、有机合成法和氧化还原法等。

1。机械剥离法

2004年Manchester大学的Geim[1]小组使用机械剥离法首次制备出石墨烯。实验中，首先将石墨分离成较小的碎片，再从碎片中选出较薄的石墨薄片，然后用特殊的塑料胶带粘住薄片的两侧，撕开胶带，薄片也一分为二。通过不断重复这一过程，得到的石墨片就越来越薄，最终得到的就是石墨片仅有一层碳原子，即石墨烯。虽然机械剥离法易于操作，但是制备得到的石墨烯尺寸难以控制，而且产量也不高，无法用于规模化生产[4]。

2。化学气相沉积法

化学气相沉积法（CVD）是目前应用最广泛的一种大批量制备半导体薄膜材料的方法，是最近发展起来的制备无机材料的新技术。通过研究表明，采用CVD法可不仅可以制备大面积的石墨烯，而且所制备的石墨烯质量也很好，在进一步完善之后，可以用于实际生产[5,6]。

3。氧化还原法   

氧化还原法是制备石墨烯的最常用方法，其生产成本低、操作简便，易于批量制备。该法以石墨粉为原料, 然后用强氧化剂和强酸对其进行氧化，制备氧化石墨主要有如下三种方法，即Brodie法、Hummers法和Stauderunaie法[6]。其氧化原理是在石墨的层间引入了羟基、羰基、环氧基及羧基等含氧基团, 来增加石墨的层间距, 进一步处理就得到了石墨氧化物。然后将制备好的氧化石墨进行超声分散，剥离等操作，制备成氧化石墨烯分散液，再加入还原剂来去除氧化石墨表面的含氧基团，从而得到石墨烯，下图就是用氧化还原方法制备石墨烯的流程图。

图2 氧化还原法制备石墨烯流程示意图

    用氧化还原法操作比较简单可以大量的制备出石墨烯，而且价格相对来说比较低廉，是目前应用最广泛的制备石墨烯的方法。但是氧化还原法制备石墨烯还是有一定的缺陷的，比如经过强氧化剂氧化得到的氧化石墨，并不能被完全还原，所以就导致石墨烯的一部分功能缺失，从而达不到预想的效果。

1。1。3  石墨烯的应用

   石墨烯由于其独特的结构和优异的性能，在很多领域都有着广泛的应用，比如能源存储、传感器、透明电极和复合材料等。

1。能源存储领域文献综述

石墨烯因其质量轻，化学性特别稳定和高比表面积的优异性能，在选择储氢材料时，石墨烯可以是一个很好的选择。