石墨烯(Graphene)是一种单层片状结构的新二维纳米材料，它是由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜。作为已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它在材料科学领域激起了巨大的波澜。由于石墨烯具有高的比表面积、突出的导热性能和力学性能及非凡的电子传递性能等一系列优异的性质，使其在医学、电子产品、蓄能及电化传感器等方面的应用得到越来越广泛的关注。所以制备高质量和高产量的石墨烯一直是人们关注的焦点。　　目前关于石墨烯材料的制备方法已报道的有:机械剥离法、化学氧化法、外延生长法、化学气相沉积法和有机合成法等。但是，由于在生物医学方面的应用，尤其是在生物体内应用时对其毒性和生物相容性有很高的要求，因此微生物还原法开始引起人们的关注。目前已发现希瓦氏菌、大肠杆菌、盐单胞菌、绿脓假单胞菌、芽孢杆菌等多种微生物都可以通过它们自身或者在添加电子介体的情况下还原氧化石墨烯制备石墨烯。但是由于它们都不是被认定的安全的菌株，用它们催化制备的石墨烯在毒性及生物相容性方面还存在一定的限制。因此，找到一种新的方法，用安全的菌株来还原氧化石墨烯，制备低毒性，生物相容性好的石墨烯，是我们亟待解决的难题。　　本课题中所用到的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis168)已经被证明是公认的安全菌株。这也在美国食品法规(CFR)及美国食品及药物管理局(FDA)中给出了明确的规定。曾经有报道，枯草芽孢杆菌可以用于在微生物燃料电池中产电。但是枯草芽孢杆菌在还原氧化石墨烯制备石墨烯方面的应用，还有待进一步研究。　　因此，我们采用枯草芽孢杆菌B.subtilis168还原氧化石墨烯制备石墨烯，并通过添加维生素K3作为电子介体，辅助其电子传递。通过观察颜色的变化及对OD600变化情况的检测可知，反应0.5 h时就有明显的效果，10h基本反应完全。且反应在室温下即可完成，反应条件温和，不需要高温及复杂的操作步骤。测定外在输出电压证明VK3在其电子传递中起重要作用。参考多篇文献我们得知，琥珀酸盐-奎宁氧化还原酶(SQR)在枯草芽孢杆菌电子传递过程中起重要作用。在反应体系中添加SQR的抑制剂2-庚基-4-羟基喹啉-N-氧化物(HQNO)，反应得到明显的抑制，使得我们可以对其还原氧化石墨烯过程中的电子传递机理进行合理的解析。　　制备的石墨烯经过SEM、TEM、拉曼光谱、XRD及XPS等多项表征，用以说明其被还原的程度。XRD的结果表明，还原之后的石墨烯的衍射角明显变大，说明大量的含氧官能团被去除，氧化石墨烯得到了很好的还原。在XPS的检测结果中也可以看出，还原后的石墨烯C-C/C=C键的含量显著增加，而在氧化石墨烯中含量较高的C-OH，C-O-C和HO-C=O则明显减少。拉曼光谱中D峰和G峰发生了明显的红移，其中G峰从1588 cm-1红移到1581 cm-1。且ID/IG从0.92增加到1.01，说明氧化石墨烯得到很好的还原。通过各种表征我们可以看出，氧化石墨烯在B.subtilis168和VK3的共同作用下得到了很好的还原，且制备的石墨烯为层数较少的纳米级材料。　　最后本课题还针对制备的石墨烯做了毒性及生物相容性分析。通过比较斑马鱼胚胎在微生物法制备的石墨烯(BRGO)及氧化石墨烯(GO)和化学法制备的石墨烯(CRGO)溶液中的孵化率、心率、存活率及体长等，说明BRGO比GO和CRGO表现出更好的生物相容性和更低的毒性。