本论文以原位合成石墨烯为目标牵引,重点探索低温制备高品质石墨烯的原理和方法。首次采用六氯苯为碳源,分别在铜箔、硅片、二氧化硅等基底上采用化学气相沉积法制备石墨烯,通过设计实验过程和优化实验条件成功制备了单层和多层石墨烯,并对石墨烯的制备原理和石墨烯层数控制进行了初步研究,主要研究结果和创新点如下:1、首次采用铜催化六氯苯脱氯在铜箔表面制备单层石墨烯。在单层石墨烯制备过程中,铜箔不仅作为石墨烯的沉积基底,同时还发挥了促进六氯苯脱氯的催化作用,实现了在360℃的较低温度下单层石墨烯的制备。2、通过热解六氯苯在硅片、二氧化硅、铜箔基底上原位沉积了多层石墨烯。因为采用了新型的碳源六氯苯,降低了沉积温度。3、通过对石墨烯低温制备机理的研究,发现Cu对六氯苯脱氯的催化作用在石墨烯低温制备过程中起到决定性作用。由于Cu的存在不仅大大降低六氯苯的脱氯温度,同时还提高了六氯苯脱氯的效率和完全性,因而可以在相对较低的温度下在铜箔上沉积单层石墨烯。4、通过对温度的调制,在铜箔表面可以调控合成石墨烯的层数。在六氯苯无催化剂热解脱氯温度400℃以下,可以在铜箔表面得到单层石墨烯。随着提高沉积温度,分别在460℃和560℃得到双层和多层石墨烯。本论文的研究结果为低温制备石墨烯提供了新的原理和方法,并为石墨烯层数可控制备提供了新途径。