文献综述
碳是人们最早利用的元素之一，碳在自然界中的储量是相当丰富的而且其存在的方式是多种多样的[1]。
现如今，随着科学技术的快速发展，材料科学和纳米技术也在快速发展，并且在快速发展的过程中相互融合，在这个过程中各种纳米材料层出不穷，在众多的纳米材料中，由于纳米碳材料具有优良的物理化学性能而脱颖而出，成为了科研领域的研究热点。
碳元素由于具有不同的原子杂化类型以及独特的院子各向异性，使碳材料可以形成很多同素异形材料[2]，从沥青中提取出的纳米多孔碳还可以作为清洁能源用于电容器的制作[3]。
在早期，人们普遍认为石墨和金刚石结构单质是碳仅有的两种同素异形体。
随着纳米技术的发展，零维碳材料－富勒烯、一维碳材料－碳纳米管和二维碳纳米材料－石墨烯也陆续成为碳家族的一员[4]。
富勒烯是Kroto等[5 6]在利用质谱仪进行激光蒸发石墨电极粉末研究时发现的，由于其结构是由60碳原子组成的，结构与足球相似又被成为足球烯；碳纳米管，开始经Oberlin等[7]人进入研究学者的视野，后来通过高分辨透射电子显微镜我了解到了同轴纳米管的结构；石墨烯是Gim教授[8]从热解石墨上机械剥离得到的。
石墨烯具有高表面积、机械和化学稳定性、良好的细胞相容性和优异的导电性，从众多纳米载体中脱颖而出[9]。
这些碳材料的出现一直在扩大人们的既有认知，同时纳米尺寸带来的包括小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观离子隧道效应在内纳米效应使他们表现出不同于传统材料的结构特征和物理化学性质[8]。
石墨烯是单层碳原子以sp2杂化形成的呈六角型蜂巢状晶格的二维纳米材料[4, 10]。
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