1。1。3石墨烯的制备方法

常用的制备石墨烯的方法有气相沉积法（chemical vapor deposition, CVD）、氧化石墨还原法、机械剥离法、晶体外延生长法等[1, 7, 8]。

气相沉积法（CVD法）：化学气相沉积（CVD)法首先应满足两个条件，一是较高的反应温度，二是反应物为气相，在此条件下发生化学反应，最后反应所得的固态产物沉积在加热的固态衬底的表面。一般通入含碳的小分子气体（如CH4），以铜或镍作为基体，在基体上沉积生成石墨烯。通过CVD发能够合成厘米极，大到米级的石墨烯材料，所制备的石墨烯的结构存在比较少的缺陷，性能也比较优越，是现在最具前景的一个制备石墨稀方法。

氧化石墨还原法：氧化石墨还原法是指将天然石墨利用Hummers法等使用浓硫酸等强酸来处理石墨，然后用强氧化剂氧化得到氧化石墨，一般将氧化石墨烯加入去离子水后放入超声波清洗仪中利用超声分散或直接搅拌分散制备得水溶液，为了把氧化石墨表面的含氧官能团去除掉，如羧基、环氧基和羟基等，还需要加入还原剂，最后便可以产出我们所需的石墨烯。

机械剥离法：机械剥离法是指通过机械力将石墨剥离成单层石墨烯的方法。因为石墨是由平面结构单层石墨烯通过不断累积而形成的。在机械力的作用下，石墨可以被剥离成较少层数的石墨，不断反复可以得到单层的石墨烯。

晶体外延生长法：晶体外延生长法是在单晶衬底上生长一层单晶层，对该单晶层有一定的要求，并且要与衬底晶向相同，就像是原来的晶体向外延伸了一部分。因为碳化硅与石墨烯有着相似的六元环结构，所以一般用碳化硅作为衬底来生长石墨烯。

1。2氧化石墨烯

1。2。1氧化石墨烯的结构与性能

图2：氧化石墨烯的结构

氧化石墨烯是石墨烯重要的一种衍生物[9-12]，是石墨烯在强酸条件下氧化后所得到的产物。在经过强酸氧化处理之后，氧化石墨烯在结构上与石墨烯基本相同，像石墨一样为层状结构，但是同时在每一层石墨烯上出现很多含氧官能团（如-OH、C=O、-O-和-COOH等）（如图2）,这影响了石墨烯的理想的结构，使石墨烯变得不稳定。但与此同时也让石墨烯在诸多方面表现出较为奇特的性能。

虽然含氧官能团的存在对石墨烯结构的稳定性产生了一定程度的影响，但也使得氧化石墨烯更加亲水。含氧官能团的引入使氧化石墨烯的性质比石墨烯更加的活泼，为石墨烯的修饰提供了良好的靶点，可通过各种与含氧官能团的反应来增加其本身的性能。比如，它可以和聚合物或陶瓷基体相结合，这样能够增强这些材料的机械性能和电性能。此外，氧化石墨烯也可以作为生产单层或多层石墨烯的媒介。

1。2。2氧化石墨烯的制备方法

制备氧化石墨烯的主要方法有Brodie法[13]，Staudenmaier法[14]和Hummers法[15]。其中Hummers法因为制备过程的时间较短且较好控制，以及过程中不会有危险发生，所以是目前最常用的一种。主要是在浓硫酸存在的条件下，石墨粉被强氧化剂高锰酸钾氧化，在冰浴条件下反应得到棕色薄膜状石墨。我们可以利用超声将该石墨薄膜粉碎分散在水中，制成氧化石墨烯悬浮液。我们可以对其进行还原处理，得到化学修饰的石墨烯薄片。因为只有部分含氧官能团被还原，所以最后得到的产物存在较多的缺陷，会降低其导电性能。 

1。3氧化镍

氧化镍是一种过渡金属氧化物，但是与众多金属氧化物不同的是它是一种化合物半导体材料，具有稳定且较为宽的带隙。其主要应用领域包括了光电材料[16]、气敏传感材料[17]、新型光电化学太阳能电池[18]、电化学电容器[18]以及催化剂[19]等。因为镍离子具有3d轨道，对多电子氧有较强的择优吸附的作用，对其它气体的还原也具有一定的催化作用，所以是一种比较良好的催化剂。同时，在紫外灯照射下可以对诸多染料起催化降解作用，所以可以应用于染料污染的治理。文献综述