崔杰 赵建伟

石墨烯是具有独特二维蜂窝状晶体结构的新型纳米碳材料，其厚度仅为0.335nm，接近1个碳原子厚度。作为一种21世纪新兴材料，这种材料自被发现以来，就成为全球科学家们研究的热点。但在最初，这种材料却并不被人们所认同，普遍认为其结构是不可能存在的。因为早在几千年前，人们便已经发现了石墨，包括100多年来对石墨的应用，无论是作为燃料进行燃烧使用，还是作为铅笔芯用以书写，其结构一直较为稳定。直到2004年英国物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，采用机械分离法成功地在实验室分离制备出石墨烯，人们才真正开始认识和了解这种特殊材料。

作为一种单层二维材料，石墨烯具备优异的力学、热学、电学和光学性質。据研究表明，当石墨烯中载流子浓度达到250 000cm2/（V·s），抗拉强度达到125GPa时，其理论杨氏模量可达到1.0TPa，且具备一定的韧性，其常温下的导热系数可达5 300W/（m·K），可用于制备柔性电子器件。

石墨烯如此优异的性能，在全球引发了材料学研究的热潮，许多国家的科研人员就石墨烯在不同领域的制备和应用展开了研究。目前，石墨烯在纺织、信息、生物医疗、能源电池、电子器件等领域的研究较为丰富，尤其是电子器件领域的传感器。基于石墨烯优异的性能，使得传感器的灵敏化、智能化、便携化成为可能，这也为传感器的发展指明了一个新的方向。

1 石墨烯的传统制备与发展

自2004年石墨烯被制备出以后，经过十多年的发展，其衍生出多种制备方法。……