1.一种三维非催化性基底负载石墨烯薄膜结构，其特征在于，所述结构包括非催化性基片机体，机体表面上刻蚀的三维结构，以及覆盖在整个表面的石墨烯薄膜；

所述三维非催化性基底负载石墨烯薄膜结构的制备方法，步骤如下：

A. 通过光刻，离子刻蚀或湿法刻蚀在非催化性基底上制备三维结构，并清洗干净及干燥；

B. 将经过步骤A的基底置于等离子体增强化学气相沉积装置的控温腔体中，排尽腔体内的空气，然后向腔体中填充保护气体；

C. 将步骤B填充保护气体后的控温腔体抽真空至生长的真空状态，然后升温至500-

650℃，通入碳源气体和起载流作用的保护气体，打开等离子体增强源，维持气压在1-10Pa，使石墨烯薄膜在三维结构的非催化性基片表面直接生长60-120min，射频等离子体功率为

10-100W；

D. 待步骤C石墨烯薄膜生长结束后，立即关闭等离子体增强源，并停止向控温腔体中通入碳源气体，将控温腔体在保护气体和石墨烯薄膜生长压强下速降温至10-30℃，取出三维结构的非催化性基底，其全表面即覆盖有连续均匀的石墨烯薄膜。

2.根据权利要求1所述一种三维非催化性基底负载石墨烯薄膜结构，其特征在于，所述三维结构呈周期性排列或者非周期性排列，所述三维结构为光栅、纳米孔，纳米线，纳米棒，金字塔、台阶结构中的一种或几种。

3.权利要求1 2任一项所述三维非催化性基底负载石墨烯薄膜结构的制备方法，其特~征在于，步骤如下：

A. 通过光刻，离子刻蚀或湿法刻蚀在非催化性基底上制备三维结构，并清洗干净及干燥；

B. 将经过步骤A的基底置于等离子体增强化学气相沉积装置的控温腔体中，排尽腔体内的空气，然后向腔体中填充保护气体；

C. 将步骤B填充保护气体后的控温腔体抽真空至生长的真空状态，然后升温至500-

650℃，通入碳源气体和起载流作用的保护气体，打开等离子体增强源，维持气压在1-10Pa，使石墨烯薄膜在三维结构的非催化性基片表面直接生长60-120min，射频等离子体功率为

10-100W；

D. 待步骤C石墨烯薄膜生长结束后，立即关闭等离子体增强源，并停止向控温腔体中通入碳源气体，将控温腔体在保护气体和石墨烯薄膜生长压强下速降温至10-30℃，取出三维结构的非催化性基底，其全表面即覆盖有连续均匀的石墨烯薄膜。

4.根据权利要求3所述三维非催化性基底负载石墨烯薄膜结构的制备方法，其特征在于，所述非催化性基底为熔点低于石墨烯薄膜的生长温度且在石墨烯薄膜生长温度条件下稳定不蒸发的无机材料。

5.根据权利要求4所述三维非催化性基底负载石墨烯薄膜结构的制备方法，其特征在于，所述非催化性基底为二氧化硅、硅、锗、砷化镓、磷化铟、氮化硅、碳化硅、氧化锌或氧化铝。

6.根据权利要求3所述三维非催化性基底负载石墨烯薄膜结构的制备方法，其特征在于，所述保护气体为氮气、氢气、氩气、氦气、氖气、氪气和氙气中的一种或几种混合，所述碳源气体为甲烷、乙烯、乙炔、甲醇、乙醇、苯和甲苯气体中的一种或几种混合。

7.根据权利要求3所述三维非催化性基底负载石墨烯薄膜结构的制备方法，其特征在于，步骤A所述清洗方式如下：将三维结构的非催化性基底依次置丙酮、95vol%乙醇、水中各超声清洗10-15min，然后用氮气吹干。

8.根据权利要求3所述三维非催化性基底负载石墨烯薄膜结构的制备方法，其特征在于，步骤B中排尽控温腔体内空气的方法如下：将控温腔体抽真空至1-5Pa，然后填充保护气体至1atm，再重复上述抽真空、填充保护气体的操作，直至控温腔体内的空气排尽；或者将控温腔体中的气压保持在1atm，向控温腔体中通入大流量的保护气体10-30min进行冲洗，使控温腔体内的空气排尽。

9.根据权利要求3所述三维非催化性基底负载石墨烯薄膜结构的制备方法，其特征在于，所述等离子体增强源为射频等离子体源。