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石墨烯作为人类能够制造的唯一一种单原子层二维纳米材料，在电学、光学、力学、热学、生物学等诸多方面表现出优异性质。完美的石墨烯由于其导带和价带在Dirac点接触，呈现金属性，对其应用造成了很大限制。因此，打开石墨烯带隙将其转变为半导体而且尽量保持其物理、化学性质，成为一个众多研究者关注的热点。在本论文中，我们基于热化学反应对化学气相沉积沉积制备的单层石墨烯进行了共价化学修饰，并进一步结合微接触印刷技术实现了石墨烯的图案化修饰。 首先，采用低压化学气相沉积系统在铜箔上生长得到了大面积、高质量单层石墨烯。通过上百次的生长条件摸索，发现CH4（碳源）和H2（载气）比例对生长结果有着非常大的影响，CH4和H2比值太小无法得到大面积石墨烯，太大则石墨烯质量下降，甚至得到双层石墨烯。同时，生长温度会显著影响石墨烯的质量，生长温度越高，得到石墨烯质量越好。 然后，利用纳米转移技术将石墨烯转移到硅片上，对其进行了化学修饰，并用拉曼光谱进行了表征。我们利用加热激发过氧化苯甲酰（BPO）和石墨烯的反应，安全、经济地对石墨烯进行了大面积修饰。研究了热化学反应对温度的依赖性，发现反应最低温度为75℃，85℃以上反应不均匀。测试了热化学反应的时间曲线，表明反应分两个阶段：第一阶段，D*峰半峰宽、G峰半峰宽增大，ID/IG和ID*/IG增大，2D峰强度下降，D*峰、2D峰蓝移增大，证明石墨烯中缺陷较少且逐渐增多；第二阶段D*峰半峰宽、ID/IG、I D*/IG曲线下降，证明石墨烯中缺陷较多且逐渐增多，但G峰半峰宽减少，D*峰、2D峰蓝移减小，2D峰强度回升。 最后，结合热化学反应和微接触印刷技术实现了石墨烯的图案化修饰。首先在石墨烯上印刷BPO图案，然后加热激发反应，得到了700nm宽条纹状修饰的石墨烯光栅结构。