文 献 综 述

1.三维石墨烯

1.1简介

电极是电化学传感器的核心材料。由于碳材料（活性炭，玻璃碳，碳纳米管和石墨等）具有导电性、化学稳定性且易加工等特点，已被广泛地应用于电化学电极材料之中。 而石墨烯作为一种新型的二维纳米碳材料，拥有更加优异的导电性能和极高的比表面积，现已成为新型碳材料电极的最佳选择。

三维的石墨烯是有许多的石墨烯层叠而成，除了具有一般石墨烯的优良特性外，它的导电性能会显著增加，在催化和电容器方面也表现出优良的性能。三维石墨烯具有优异的物理和电学性能, 已成为物理和半导体电子研究领域的国际前沿和热点之一。

石墨烯在微电子、量子物理、材料、化学等领域都表现出许多独特而优异的性能和潜在的应用前景, 在超级电容器、场效应晶体管、发光二极管、锂离子电池等器件应用方面取得了较好的研究成果和进展。 相信不用多久，对三维石墨烯大规模、低成本、可控生长和制备的研究将有更大的进步。相信在众多科研工作者的不断努力之下, 石墨烯改变人们的生活将不再遥远。

1.2三维石墨烯电极的制备

毕业设计拟采用一种以泡沫镍为基底制备三维石墨烯的方法,就是利用化学气相沉积技术。其简单工艺如下：先将泡沫镍置于管式炉中石英管中间区域，在惰性气氛（Ar）下升温至900℃，注入碳源反应，在惰性气氛下自然冷却至室温得到三维结构的镍石墨烯泡沫；然后将得到的镍石墨烯泡沫在盐酸溶液中浸泡一夜去除镍，取出石墨烯，清洗并附在载玻片上，放在烘箱中烘干。

将化学气相沉积合成的三维结构海绵状石墨烯固定在玻璃或石英片，然后用银胶导电胶水将三维结构海绵状石墨烯与导线连接，最后用有机硅胶涂至金属导线与石墨烯的连接点进行绝缘，即得到所述的三维结构海绵状石墨烯电化学电极,三维海绵状石墨烯电极有很高的电导率、大的比表面积、很好的电化学稳定性和容易表面功能化修饰等特点，可以得到对葡萄糖的无酶和选择性检测的高灵敏电化学生物传感器。

本设计要解决的主要问题是如何对三维石墨烯进行改性、修饰，使其具有检测葡萄糖的高灵敏度。欲通过掺氮石墨烯提高其性能。

1.3掺氮石墨烯的研究方法