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二维碳质材料具有碳质材料来源广泛、化学稳定性高、电学性质可调控等优点,而且二维构型的表面效应、小尺寸效应等使其具有特殊的光、电、热、力学和几何性能。本文对石墨烯及其衍生物、多孔炭片、炭布材料等二维碳质材料的制备进行了综述,并且概述了二维碳质材料在污染物吸附、检测和传感、锂离子电池、电容器、催化等领域中的应用,讨论了其发展中的挑战和展望。