文 献 综 述

一 引言

石墨烯英文名Graphene，是从石墨材料中剥离出来的由碳原子组成的二维晶体，其厚度仅是一个原子尺寸。石墨烯特殊的结构（单原子厚度、 sp2 杂化的原子轨道、离域的大 π 键）决定了其在 光学、电学、热学、力学等方面拥有许多优异的性能^[1]。石墨烯结构中含有大量的 π 键，层与层之间容易因为 π-π 堆积作用而相互堆叠在一 起，宏观上表现为石墨烯的团聚。较差的分散性限制了石墨烯的进一步应用，对石墨烯进行功能化，不仅可以解决石墨烯应用中遇到的这一问题，而且还可以改善石墨烯的部分性能（如负载能力、生物兼容性等）。本课题设计通过对氧化石墨烯化学还原的同时引入聚赖氨酸（PLL），合成稳定分散的氨基化石墨烯。同时，基于金纳米粒子高催化活性和优异的导电性，本课题设计通过HBTU/三乙胺交联剂将金纳米粒子固定到氨基化石墨烯表面，合成具有优异导电性和良好生物兼容性的纳米金@石墨烯复合材料。该复合材料将为酶的固定提供良好基底，为固定化酶良好的生物微环境，实现其自然构象的保持，促进酶活性中心与电极之间有效的电子传递过程。以此为基础构建具有良好检测性能的酶电化学生物传感器。本文对氧化石墨烯的制备，还原以及功能化进行了综述。

二.主题部分

2.1 石墨烯的制备

石墨烯的制备方法有微机械剥离法(Micromechanical Cleavage Method)，化学气相沉积法(CVD Method)^[2]，晶体外延生长法和有机合成法等，下面对其中的几种方法^[3-6]作一些简单的介绍。

2.1.1微机械剥离法(Micromechanical Cleavage Method)

机械剥离法是最早用于石墨烯制备的方法,英国的Geim等人利用微机械剥离法经过对高度定向热解石墨的反复多次剥离,首次成功得到了少数原子层、包括单原子层的石墨,即石墨烯，Geim也因此获得了2010年的诺贝尔物理学奖。作为一种物理制备方法,微机械剥离法操作简单,不会破坏石墨烯的片层结构，但这种制备方法的缺陷在于,所得产物的片层大小、数目均较难控制,产率较低,因而应用范围比较有限。

2.1.2晶体外延生长法

Berger等报道了以单晶6H-SiC为原料、利用硅的高蒸汽压,在高温和超高真空的条件下使硅原子挥发,剩余的碳原子经结构重排最终得到石墨烯层的方法。通过此种方法可以制得大面积、高质量的单层石墨烯,而原料价格昂贵、制备条件苛刻、所得产物难于转移是限制该方法应用范围的主要因素。