碳材料是一种地球上较普遍而特殊的材料，它可以形成硬度较大的金刚石，也可以形成较软的石墨．近20年来，碳纳米材料一直是科技创新的前沿领域，1985年发现的富勒烯和1991年发现的碳纳米管(CNTs)圈均引起了巨大的反响，兴起了研究热潮．2004年，Manchester大学的Geim小组嘲首次用机械剥离法获得了单层或薄层的新型二维原子晶体——石墨烯．石墨烯的发现，充实了碳材料家族，形成了从零维的富勒烯、一维的CNTs、二维的石墨

烯到三维的金刚石和石墨的完整体系．