一维碳纳米材料包括碳纳米管和一维石墨烯纳米材料（石墨烯纳米带和石墨烯纳米卷)，由于其独特的结构和物理、化学性质，具有很大的潜在应用价值。但是高昂的制备成本和复杂的制备流程限制了一维碳纳米材料的广泛应用。因此，通过利用一种低成本、简单的方法制备一维石墨烯纳米材料是现阶段有关一维碳纳米材料研究的重点。氧化石墨烯因为其结构中带有大量的含氧官能团，使其具有与一些金属（如铜、铁等）自发发生氧化还原反应的能力。因此利用氧化石墨烯与金属铜可自发发生氧化还原反应的特点，以铜纳米线作为模板，可原位制备石墨烯纳米管。本模板法具有过程简单、成本低廉、石墨烯纳米管尺寸可控等特点。主要研究结果如下:　　1.氧化石墨烯与铜发生氧化还原反应产物表征及反应机理探究:分散在水中的氧化石墨烯与铜自发发生氧化还原反应，氧化石墨烯被还原为还原石墨烯，铜被氧化为氧化亚铜。实验证明氧化石墨烯与铜反应最适的氧化石墨烯水溶液pH值为3，该反应的反应程度随温度的升高而加剧，也随氧化石墨烯水溶液浓度的增大而加剧。此外，铜也可以与分散在四氢呋喃等有机溶剂中的氧化石墨烯发生氧化还原反应，但是反应程度较弱。最后通过理论计算，得到氧化石墨烯与铜发生氧化还原反应过程中的动力学特征参数—反应速率常数(k)和热力学特征参数—反应活化能(Ea)、指前因子(A)和反应熵变(△S)。　　2.石墨烯纳米管的制备与表征:根据铜与氧化石墨烯自发发生氧化还原反应的特点，以自制的铜纳米线为模板，原位制备尺寸可控的石墨烯纳米管，所制备的石墨烯纳米管管径为100 nm左右，管壁壁厚15 nm左右，尺寸较均一。此外也可通过调控铜纳米线模版的尺寸来调控石墨烯纳米管管径。　　3.石墨烯纳米管掺杂的氧化石墨烯/PVA水凝胶的制备与应用:利用模板法成功制备出了石墨烯纳米管掺杂的氧化石墨烯/PVA水凝胶，石墨烯纳米管和凝胶中三维网络结构形成新型的多孔复合结构。所构建的石墨烯纳米管掺杂的氧化石墨烯/PVA水凝胶电极可用于DNA检测，检测下限为10-18 M。