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石墨烯的制备_功能化及在化学中的应用

物理化学学报WuliHuaxueXuebao

AugustActaPhys-ChimSin20212682073-20862073

[Review]comeducn

石墨烯的制备功能化及在化学中的应用

胡耀娟金娟张卉吴萍蔡称心

南京师范大学化学与环境科学学院江苏省生物功能材料重点实验室电化学实验室南京210097

摘要石墨烯是最近发现的一种具有二维平面结构的碳纳米材料它的特殊单原子层结构使其具有许多独特

的物理化学性质有关石墨烯的基础和应用研究已成为当前的前沿和热点课题之一本文仅就目前石墨烯的制

备方法功能化方法以及在化学领域中的应用作一综述重点阐述石墨烯应用于化学修饰电极化学电源催化

剂和药物载体以及气体传感器等方面的研究进展并对石墨烯在相关领域的应用前景作了展望

关键词石墨烯碳材料石墨烯氧化物石墨烯功能化石墨烯应用

中图分类号O646

GrapheneSynthesisFunctionalizationandApplicationsinChemistry

HUYao-JuanJINJuanZHANGHuiWUPingCAIChen-Xin

LaboratoryofElectrochemistryJiangsuKeyLaboratoryofBiofunctionalMaterialsCollegeofChemistryand

EnvironmentalScienceNanjingNormalUniversityNanjing210097PRChina

AbstractGraphenearecentlydiscoveredcarbonnanomaterialwithcarbonatomstightlypackedintoatwo

dimensionalhoneycomblatticepossessesmanynovelanduniquephysicalandchemicalpropertiesbecauseofits

unusualmonolayeratomicstructureGraphenehasreceivedagreatdealofattentioninfundamentalandapplied

researchThisreviewpresentsthecurrentstatusofgraphenesynthesisfunctionalizationandapplicationsinchemistry

Specificallytheuseofgrapheneforthefabricationofchemicallymodifiedelectrodesthepreparationofchemical

powersourcescatalystandmedicinalmatricesandingassensorsaresummarizedFinallyfurtherapplicationsbased

ongraphenearebrieflyintroduced

KeyWordsGrapheneCarbonmaterialGrapheneoxideFunctionalizationofgrapheneApplicationof

graphene

碳材料是一种地球上较普遍而特殊的材料它形成了从零维的富勒烯一维的CNTs二维的石墨

可以形成硬度较大的金刚石也可以形成较软的石烯到三维的金刚石和石墨的完整体系石墨烯是由

墨近20年来碳纳米材料一直是科技创新的前沿碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的其基本

[1]

领域1985年发现的富勒烯和1991年发现的碳纳结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环其理论

米管CNTs[2]均引起了巨大的反响兴起了研究热厚度仅为035nm是目前所发现的最薄的二维材

[3][3]

潮2004年Manchester大学的Geim小组首次用料石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元可以

机械剥离法获得了单层或薄层的新型二维原子晶翘曲变成零维的富勒烯卷曲形成一维的CNTs[4-5]

体石墨烯石墨烯的发现充实了碳材料家族或者堆垛成三维的石墨图1这种特殊结构蕴含了

ReceivedDecember282021RevisedMarch312021PublishedonWebJune112021

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