石墨烯微、纳观结构的控制制备是充分发挥其理论特性、调控其电子结构、拓展其应用范围的前提条件，诸多科学和技术问题亟待解决。石墨烯的层数精密控制是一个有效解决途径。为了克服催化金属铜对石墨烯层数控制的自限制生长机制，本研究以设计新颖、单一反应中间物种为策略，以无定形碳为碳源，构建分段式二步反应过程依次实现无定形碳的活化产生中间反应物种以及此物种在催化金属表面沉积生长为石墨烯的过程。研究结果表明，反应的主要中间物种为·CH3，能够通过活化及沉积过程的反应参数调配实现高质量、大面积单层和AB堆垛双层石墨烯的控制生长。而且，无定形碳的直接高温退火无法生成石墨烯，二步反应的催化金属可以被其他金属替代，有力证实了此方法在石墨烯乃至其他二维材料的控制制备方面具有推广性、独到性、新颖性。以CVD生长石墨烯为基础，探究了氮原子掺杂石墨烯以及/Cu2O复合石墨烯的光电催化效能及其影响规律。此外，本报告将介绍课题组在极低温度（300-400 °C）下CH4-CVD制备石墨烯的最新研究成果。

　　石墨烯微、纳观结构的控制制备是充分发挥其理论特性、调控其电子结构、拓展其应用范围的前提条件，诸多科学和技术问题亟待解决。石墨烯的层数精密控制是一个有效解决途径。为了克服催化金属铜对石墨烯层数控制的自限制生长机制，本研究以设计新颖、单一反应中间物种为策略，以无定形碳为碳源，构建分段式二步反应过程依次实现无定形碳的活化产生中间反应物种以及此物种在催化金属表面沉积生长为石墨烯的过程。研究结果表明，反应的主要中间物种为·CH3，能够通过活化及沉积过程的反应参数调配实现高质量、大面积单层和AB堆垛双层石墨烯的控制生长。而且，无定形碳的直接高温退火无法生成石墨烯，二步反应的催化金属可以被其他金属替代，有力证实了此方法在石墨烯乃至其他二维材料的控制制备方面具有推广性、独到性、新颖性。以CVD生长石墨烯为基础，探究了氮原子掺杂石墨烯以及/Cu2O复合石墨烯的光电催化效能及其影响规律。此外，本报告将介绍课题组在极低温度（300-400 °C）下CH4-CVD制备石墨烯的最新研究成果。