1 石墨烯概述
2004 年Geim 等第一次从石墨中分离出了石墨烯，研究人员认识到石墨烯是一种由碳原子组成的六边形蜂窝状的单层片状二维碳材料。单层石墨烯像一层“薄膜”但是它却是目前世界上最硬的纳米材料咱1暂（断裂强度为130 GPa）。碳原子之间碳碳键的相互作用及大仔键的作用，使得其有优异力学性能，导电性能及光学性能等诸多的优异特性，电子的运动速度能够达到光速的1/300。目前从研究者所发现的石墨烯类型来说，按照石墨烯不同的层数可分为单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯等，按照其性质和功能的不同可分为氧化石墨烯（GO）、掺杂石墨烯和功能化石墨烯等。
2 石墨烯的制备方法
2.1 机械剥离法
所谓机械剥离法就是用胶带对定向热解的石墨烯进行重复的粘贴作用，从而使石墨烯分子之间的范德华力被外力破坏使其分离得到单层石墨烯。在2004 年，Geim 等用机械剥离法首次发现单片石墨烯，随后在机械剥离法的基础上又研究出其它的剥离法、搅拌球磨法和行星球磨法等。王振廷等咱2暂以天然石墨为原料，石英砂为球磨介质用球磨法得到了平均厚度为3nm 的石墨烯粉末。机械剥离法操作简单能够制得高质量的石墨烯，但是在实验中存在偶然性使得无法精确地控制石墨烯的层数，还有这种方法只能得到少量的样品，现阶段多用于实验室中进行基础研究。
2.2 氧化还原法
氧化还原法主要有三个步骤，首先使用强酸等强氧化剂，使其石墨结构被氧化，在此过程中分子之间的范德华力降低然后用剥离法得到氧化石墨烯（GO），进而对氧化石墨烯还原最终得到单层石墨烯。这里主要用Hummers 法来制备石墨烯，此方法得到的石墨烯样品较多且易于分离得到单层石墨烯，但存在缺陷。随后在此基础上出现了改良的Hummers 法。钟芬等咱3暂通过使用维他命C 对氧化石墨进行还原得到石墨烯，然后采用同步热分析仪及四探针测试法对石墨烯进行了表征，结果表明：用此改良方法得到的石墨烯缺陷较少，并且很大程度地缩短了制备时间。氧化还原法生产效率高，成本低能够得到大量的石墨烯。除此之外，用氧化还原法制备的石墨烯含氧官能团丰富易于改性。但是其产品存在缺陷并且此生产制备过程还会造成污染，在一定程度上制约了其发展。
2.3 外延生长法
外延生长法（SiC 生长法）主要利用超高真空和高温环境，Si 原子挥发剩余的C 原子结构重新排布从而得到以SiC为衬底的石墨烯。用此方法能够得到大面积质量较高的石墨烯片，但是制得的石墨烯不易转移。这种方法主要用于以SiC为衬底的产品上。
2.4 化学气相沉积法
化学气相沉积法（CVD）以含碳的气体为原料在高温条件下制备得到石墨烯薄膜。其传统的CVD 法存在些许不足，随后出刘庆彬等咱4暂以蓝宝石衬底作为原材料使得石墨烯生长在上边。实验表明：1200益条件下在直径为50 mm 的晶圆衬底上得到高品质的石墨烯。陈育明等咱5暂采用等离子体增强化学气相沉积法来改善CVD法的反应高温条件，实验发现：在550益甲烷与氢气流量比为1：1 的条件下通入氩气，不给铜箔通电的时候得到较好光电特性的石墨烯。此种制备方法：得到高品质的大面积石墨烯并且能够控制层数，但制造工艺复杂、成本较高及环境要求苛刻。
3 石墨烯的应用
3.1 储能材料领域
石墨烯具有优异的导电性能，并且还有较大的比表面积（2630 m2/g）以及极高的电子迁移率，这些特性使得其在储存能量方面有极大的优势。现阶段锂离子电池发展过程中还有诸多问题亟待解决：电池的充电时间和续航里程等。
研究人员发现：硅-石墨烯材料应用于锂电池在一定程度上能提高电池的性能。近年来，硅-石墨烯复合材料被应用锂电池，肖思等咱6暂采用高能球磨法制备纳米硅-石墨烯复合锂离子电池负极材料，该实验表明：用此方法得到的复合材料提高了充放电的循环稳定性。
3.2 净水领域
石墨烯与石墨性质类似，可以吸附各类原子和分子。谢敏等咱7暂用纤维素和氧化石墨烯进行合成制成复合材料，然后改变PH、温度和吸附剂投加量等因素进行实验，发现在重复使用5 次后纤维素/石墨烯复合材料对水中Pb2+的除去率仍然在85%以上，展现出了良好的重复使用性。
3.3 医疗领域
石墨烯因其比较薄故可以用于DNA 的测序，并且在很短时间内可实现高质量电子测序。除此之外，石墨烯的相关复合材料在抗菌方面也有广泛应用，氧化石墨烯在药物的释放等方面也被广泛研究［8］。
4 结语
自发现石墨烯以来，石墨烯一直作为材料领域研究的重点方向，还掀起了研究热潮其被称为“新材料之王”石墨烯的诸多优异性能也逐渐被发现，由于在制备方法制造成本等方面存在一定问题故限制了石墨烯的市场化。未来对于石墨烯的研究要分两个方面进行：一方
面如何在现有基础之上尽可能减少其制造成本，如何能够运用“绿色”的制备方法得到高品质的石墨烯并且使得能够进入市场化。另一方面就是还要继续探究其在未知领域的应用。虽然探索石墨烯发展的道路比较曲折，但石墨烯的发展终会迎来胜利的曙光。