石墨烯制备技术及方法简单总结

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      自2004年Geim等首次用微机械剥离法制备出石墨烯以来，科研人员开发出众多制备石墨烯的方法，其中比较主流的方法有外延生长法、化学气相沉淀(CVD)法和氧化石墨还原法等。

　　●微机械剥离法石墨烯首先由微机械剥离法制得。微机械剥离法是用透明胶带将高定向热解石墨片按压到其他表面上进行多次剥离，最终得到单层或数层的石墨烯。该法操作简单、制作样本质量高，是当前制取单层高品质石墨烯的主要方法。但其可控性较差，制得的石墨烯尺寸较小且存在很大的不确定性，同时效率低，成本高，不适合大规模生产。

　　●外延生长法外延生长法包括碳化硅外延生长法和金属催化外延生长法。碳化硅外延生长法是在高温下加热SiC单晶体，使Si原子被蒸发而脱离表面，剩下的C原子通过自组形式重构得到石墨烯。金属催化外延生长法是在超高真空条件下，将碳氢化合物通入到具有催化活性的过渡金属基底表面，通过加热使吸附气体催化脱氢从而制得石墨烯。这两种方法所制备的石墨烯多为单层，可大面积制备出均匀的石墨烯。

　　●化学气相沉淀(CVD)法被认为最有希望制备出高质量、大面积的石墨烯的方法，也是产业化生产石墨烯薄膜最具潜力的方法。该法将碳氢化合物通入到高温加热的金属基底表面反应后冷却，冷却过程中在基底表面会形成数层或单层石墨烯。该法与金属催化外延生长法类似，其优点是可以在更低温度下进行，降低能量消耗，并且石墨烯易于分离，有利于后续的加工处理。

　　●氧化石墨还原法该法也被认为是目前制备石墨烯的最佳方法之一。该方法操作简单、制备成本低，可以大规模地制备出石墨烯，已成为石墨烯制备的有效途径。其具体操作过程是先用强氧化剂将石墨氧化成氧化石墨，在石墨层间穿插一些含氧官能团，后经超声可形成单层或数层氧化石墨烯，再用强还原剂将氧化石墨烯还原成石墨烯。

　　其他制备石墨烯的方法还有碳纳米管切割法、石墨插层法、离子注入法、高温高压(HPHT)生长法、爆炸法以及有机合成法等。