直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)具有较高的能量转换效率,是环境友好的绿色能源。阳极催化剂的活性及稳定性是影响其实用化的瓶颈问题。因此,提高阳极催化剂活性是推动DMFC技术发展的关键之一。阳极催化剂的活性不仅与金属催化剂的种类有关,还与载体密切相关。石墨烯具有独特的物理化学性质,在燃料电池催化剂载体应用领域目前已引起人们极大的关注。但是,传统的石墨烯合成方法通常需要高的生产成本、复杂的设备以及苛刻的反应条件。尽管一些方法(氧化石墨还原法)能够大量制备石墨烯,但是所得的石墨烯具有很多缺陷,具有低的导电性。这些问题都大大限制了其在燃料电池领域的广泛应用。针对以上问题，本文发展了一种新的简单的原位自生模板法制备石墨烯。该方法是利用含有丰富极性基团的聚合物和生物质为碳源，通过Fe(Ⅱ)的充分作用形成致密的层状络合结构，在低温热解的过程中原位形成渗碳铁以及碳层和铁层，进一步热处理即可获得石墨烯。通过控制碳源基团种类和数量及其与二价铁的络合作用程度即可实现低缺陷、高导电性石墨烯的制备。所制备的石墨烯材料易于形成在水中或其它极性溶剂中高度稳定的分散体系，可以使Pt均匀的负载制备Pt/graphene催化剂。