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毕业论文课题相关文献综述
1. 引言
近年来，随着生命科学、生物技术、磁分离技术和生物探针以及传感器应用科学等领域的交叉融合，一门新兴的学科领域化学磁传感和生物探针逐渐成为研究的热点。而蓬勃发展的纳米技术，特别是具有一些特殊性质的磁性纳米材料的出现及其应用，促进了新型的灵敏的化学磁传感器和生物探针的快速发展[1]。纳米材料的特点如:大比表面积、高活性、极微小性等，与传感器所要求的多功能、微型化、高速化相对应。纳米材料引入生物传感器领域后，提高了生物传感器的检测性能，并促发了新型的生物传感器[2]。
石墨烯是一种由碳原子按蜂巢网状排列而成的二维薄片。由于其具有高导电性、大比表面积和不凡的电催化性质，石墨烯在电化学生物传感方面有优异的表现。因此它也吸引了大量的关注。而且，用无机材料，如金属或半导体纳米颗粒修饰还原的氧化石墨烯薄片能形成有趣的二维纳米复合结构。Fe3O4磁性纳米颗粒由于其磁特性、低毒性、高吸附能力和良好生物相容性，已广泛用于生物磁领域。作为二维基底的石墨烯薄片能有效地防止Fe3O4纳米颗粒的凝聚，并能很好的分散这些磁性纳米粒子。另外，Fe3O4 - RGO纳米复合物可能提供生物相容的微环境，这能保护固化的生物分子的生物和点化学性能。这是由于这些吸引人的性质，Fe3O4 - RGO是一个有潜力的生物传感器磁性材料[3]。
2. 石墨烯
2.1 简介
2004年英国Manchester大学的Geim小组首次用机械剥离法成功制得了以碳原子sp2杂化构成的单原子层二维晶体(石墨烯)，它是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的碳质材料，可看作是构建其他维数碳质材料(富勒烯、碳纳米管和石墨等)的基本组成单元[4]。
石墨烯(Graphene)又称单层石墨片，是一层密集排列在六角型呈蜂巢晶格上的碳原子所构成的薄膜，其不仅是目前世界上已知的最薄材料，还是当前唯一发现的二维自由态原子晶体[5]。其C－C键长为0.142 nm，这样独特的稳定结构使石墨烯强度高(杨氏模量达到1 Tpa)、导热性能优良(热导率是金刚石的三倍，达到5000 Wm－1 K－1)、零带隙电子/空穴迁移率高(理论上达到200000 cm2 V－1 S－1) [6]。它几乎是完全透明的只吸收2.3%的光导热系数高达5300 W/(mK)，高于碳纳米管和金刚石；常温下其电子迁移率超过15000 cm2/(Vs)比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只有约10-6 Ω cm比铜和银更低，目前为世上电阻率最小的材料[7]。石墨烯具备独特的电子结构特征与物理化学性质，这两方面的特性使它在一些方面表现出了独特的优势。因而，石墨烯在晶体管、太阳能电池、传感器、超级电容器、场发射和催化剂载体等方面有着良好的应用前景，被学界认为是一种可以大力促进科学研究进步的化学材料。
2.2 石墨烯的制备
石墨烯的制备最早采用的是机械剥离法，随着石墨烯优异的物理化学性能的广泛应用，其制备技术也在不断地发展，制备方法主要分为物理方法和化学方法。主要有微机械剥离法、化学气相沉积法、热解SiC法和氧化石墨还原法。
2.2.1 机械剥离法
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