文 献 综 述

一、石墨烯及其应用

1.1、石墨烯概况

2004年，Manchester大学的Geim小组首次用机械剥离法获得了单层或薄层的新型二维原子晶体---石墨烯。石墨烯是由碳原子以sp²杂化连接的单原子层构成的，其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环，其理论厚度仅为0.35 nm，是目前所发现的最薄的二维材料。石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元，可以翘曲变成零维的富勒烯，卷曲形成一维的CNTs或者堆垛成三维的石墨（图1）。

具有优异的力学、热力学、光学及高电子迁移率等性能，在很多方面得到了广泛应用。而其独特的物理化学性质及较大的表面积，使得它易于与其它材料复合形成性能更加优异的石墨烯复合物。另外石墨烯还具有室温量子霍尔效应（Hall effect）及室温铁磁性等特殊性质。

1.2、石墨烯在化学中的应用

1.2.1、修饰电极

为了比较石墨烯与其它碳材料的电化学特性，Wang等用Fe(CN)^3-₆/Fe(CN)₆^4-、NADH、AA作为氧化还原探针，研究并比较了单壁碳纳米管（SWNTs）石墨烯氧化物、化学法还原的石墨烯氧化物（CRGO）以及电化学方法还原的石墨烯氧化物（ERGO）四种碳纳米材料的电化学特性（图2），循环伏安结果表明，这些氧化还原探针在这四种碳材料表面的电子转移动力学依赖于这些材料的表面化学特性及其导电率，这些电活性物质在SWNT和ERGO表面的氧化还原动力学要比在石墨氧化物和CRGO表面快得多，为石墨烯在电化学中的进一步研究和应用提供了一定的理论基础。