石墨烯的研究综述 7021214215 周新汇总
石墨烯的研究综述 7021214215 周新重点讲义资料
化学信息学课程论文化学还原法制备石墨烯的研究进展学号7021214215学生姓名周新所属学院生命科学学院专业应用化学班级18—2日期2016-10-2石墨烯的研究综述摘要：近年来，石墨烯以其独特的结构和优异的性能，在化学、物理和材料学界引起了广泛的研究兴趣。
石墨烯这样特殊的二维结构蕴含了多种奇特的物理现象，本文大量引用最新参考文献、综述了石墨烯的制备方法：物理方法 (微机械剥离法、液相或气相直接射离法)与化学法 (化学气相沉积法、晶体外延生长法、氧化还原法)，并详细介绍了石墨烯的各种修饰方法,指出了石墨烯制备方法的发展趋势。
关键词：石墨烯；性能；结构；综述.Abstract: in recent years, the graphene with its unique structure and excellent performance, in chemistry, physics, and material field has attracted a great deal of research interest. Graphene such special two-dimensional structure contains a variety of unique physical phenomena, in this paper, a large number of references the latest references, reviews the preparation of graphene: physical methods (micro mechanical stripping method, the direct shot from liquid or gas phase method) with chemical method, chemical vapor deposition method, crystal epitaxial growth method, oxidation-reduction method), and various modification methods of graphene was introduced in detail, points out the development trend of graphene preparation.Key words: graphene, Performance; Structure; Reviewed in this paper.0 引言2004年，英国曼彻斯特大学的 Geim研究小组首次制备出稳定的石墨烯，推翻了经典的“热力学涨落不允许二维晶体在有限温度下自由存在”的理论，震撼了整个物理界，引发了石墨烯的研究热潮。
石墨烯 研究总结报告
石墨烯研究总结报告石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体结构，具有极高的导电性、热导性和机械强度，是材料科学领域的热门话题之一。
本文将对石墨烯的研究进行总结和分析，并引述最新研究结果和专家观点。
一、石墨烯的制备及性质石墨烯可以通过多种方法制备，包括化学气相沉积法、化学还原法、机械剥离法等。
其中，化学气相沉积法是目前最为常用的方法之一，可以制备出高质量石墨烯晶体。
石墨烯的性质非常突出，其电子传输速度可以达到光速的1/300，因此被誉为“未来电子器件的材料之王”。
二、石墨烯在电子器件中的应用石墨烯的高导电性和机械强度使得其在电子器件中具有广泛应用前景。
研究人员已经成功地将石墨烯应用于场效应晶体管、面向柔性电子学的透明电极、低功耗逻辑门等领域。
其中，石墨烯场效应晶体管因其快速响应和高灵敏度，成为了研究重点。
三、石墨烯在能源领域的应用石墨烯作为一种新型材料，也在能源领域拥有广阔的应用前景。
石墨烯电极可以用于超级电容器，其高导电性和高比表面积使得其具有出色的电容性能。
同时，石墨烯还可以用于太阳能电池和锂离子电池等领域，有效提高其能量转换效率。
四、石墨烯在医疗领域的应用石墨烯可以被用于制备纳米药物载体和生物传感器等医疗领域，其高导电性和化学稳定性为医疗领域带来了新的可能性。
有研究表明，将石墨烯制成导电纳米线可以用于治疗神经损伤等疾病。
五、未来的研究方向未来的研究将集中在石墨烯的应用和制备方面，包括石墨烯的可扩展性、材料生产量的提高、制备高结晶度石墨烯等方面的研究。
同时，研究人员也需要学习如何将石墨烯与其他材料结合起来，以扩展其应用前景。
六、专家观点石墨烯研究的进展之快受到了国内外许多著名科学家的关注。
他们认为，石墨烯作为一种新型材料能够解决众多问题，有望成为未来科学发展中的一大亮点。
同时，他们也提出了一些建议：未来应更多关注石墨烯的生产技术和应用领域，并加强科学家之间的交流与合作，加快技术落地进程。
七、结论综上所述，石墨烯作为一种新型材料，在电子器件、能源、医疗领域都有广泛应用前景。
关于石墨烯相关知识的综述
关于石墨烯的相关知识1、石墨烯概述自从2004年英国的K.S.Novoselov和A.K.Geim发现了石墨烯（RGO）以后，它就成为了碳材料界的新星，在理论和实验方面开发它的可能性应用引起了很大的热潮。
石墨烯是由单层碳原子紧密排列堆积而成的二维蜂窝状平面晶格结构，它是构建其它维度碳材料的基本单元，它不但可以分解成零维的富勒烯[1]，卷曲成一维的碳纳米管[2]，而且还可以堆叠成金刚石和石墨[3]。
图1 石墨烯与富勒烯、碳纳米管和石墨的结构关系示意图[4]石墨烯由于其特殊的单原子层结构使得其拥有很多独特的物化性能，如优异的导电导热性能、超大的比表面积、良好的机械性能等，它的导热能力是金刚石的3倍[5]，且由于其各碳原子之间以共价键的形式结合，连接非常柔软，即使有外力的作用依旧可以保持很好的稳定性。
石墨烯的这些特殊性能使得其在多方面领域发挥着很大的作用，例如在太阳能电池、微电子装置、液体结晶设备、传感器和复合材料方面都有着广泛的应用前景。
1.1石墨烯的制备石墨烯的制备方法主要有物理法和化学法。
物理法通常是以石墨或者膨胀石墨作为原料，通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法等制备石墨烯，物理法制备石墨烯主要有操作简便、原料价格低廉、生成的石墨烯缺陷较少等优点。
而化学方法主要有化学还原法、化学气相沉积法等。
（1）机械剥离法机械剥离法[6]是通过施加机械力直接将石墨烯薄片从晶体上剥离下来，是最简单的一种方法。
2004年K.S.Novoselov等[7]就是采用机械剥离法利用离子束从高定向热解石墨上剥离下来石墨烯并观察到其单层结构。
机械剥离法制备出来的石墨烯虽然纯度较高、缺陷较少，但是尺寸不容易控制，不能准确地制备出足够长度的石墨烯，难以进行大规模生产。
（2）取向附生法取向附生法是利用稀有金属钌作为生长基质，通过基质的原子结构来生成石墨烯。
Peter W.Sutter等以钌为基底，高温下将C原子渗入钌中，冷却后大量的C 原子浮在钌表面，最终形成一片完整的石墨烯。
石墨烯调研报告
石墨烯调研报告石墨烯是一种新型的二维碳材料，由单层的碳原子以六角形排列构成。
它具有很多独特的特性，如高导电性、高导热性、高强度、高柔韧性和超薄透明等。
石墨烯被认为是未来材料科学和纳米技术的前沿领域之一，在各个领域都有广泛的应用前景。
首先，石墨烯具有优良的导电性。
石墨烯可以被认为是一个零带隙半金属。
石墨烯的电子在其平面上的传输速度非常快，在低温下，它的电子迁移率可以达到200,000 cm2/Vs，是现有最高电子迁移率的材料之一。
因此，石墨烯在电子器件领域有着广泛的应用前景，如高性能晶体管、集成电路等。
其次，石墨烯具有优异的导热性。
石墨烯的热导率达到3000W/m·K，是铜的5倍，砷化镓的三次方，是传统散热材料的十几倍。
因此，石墨烯可以应用于高效散热材料、热界面材料等领域，有望解决电子器件热量过高引起的故障。
此外，石墨烯还具有高强度和高柔韧性。
石墨烯的强度是钢的200倍，柔韧性又比橡皮还要好，可以在极端温度环境下保持结构稳定。
因此，石墨烯可以作为复合材料的增强剂，用于制造轻巧、高强度的材料，如飞机、汽车、船舶等。
另外，石墨烯还具有超薄透明的特性。
石墨烯的单层厚度只有0.335纳米，可以达到透明度为97.7%，在可见光和红外光波段都具有优异的透明性。
因此，石墨烯可以应用于太阳能电池、自适应眼镜、柔性显示屏等领域。
然而，石墨烯的大规模生产和应用还面临着一些挑战。
首先，石墨烯的制备成本较高，且存在稀土金属等资源的依赖。
其次，目前对石墨烯的性能和应用研究还处于初级阶段，还需要进一步探索和优化。
总之，石墨烯作为一种新型的二维碳材料，具有了许多独特的特性，显示了巨大的应用前景。
随着石墨烯制备和应用技术的不断发展，相信石墨烯将会在各个领域得到广泛应用，并为我们的生活带来更多的便利和创新。
石墨烯的研究与应用综述、产业现状
石墨烯的研究与应用综述一、石墨烯的结构与特性石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，是最薄的二维材料，单层的厚度仅0.335nm。
石墨烯可塑性极大，是构建其他维数碳材料的基本单元，可以包裹成零维的富勒烯结构，卷曲成一维的碳纳米管，以及堆垛成三维的石墨等。
石墨烯的理论研究已有60多年的历史，但直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，利用胶带剥离高定向石墨的方法获得真正能够独立存在的二维石墨烯晶体，二人因此荣获2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯具有一些奇特的物理特性：导电性极强：石墨烯中的电子没有质量，电子的运动速度能够达到光速的1/300，是世界上电阻率最小的材料。
良好的导热性：石墨烯的导热性能优于碳纳米管和金刚石，单层石墨烯的导热系数可达5300瓦/米水度，远高于金属中导热系数高的银、铜等。
极好的透光性：石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，并使所有光谱的光均匀地通过。
超高强度：石墨烯被证明是当代最牢固的材料，硬度比莫氏硬度10级的金刚石还高，却又拥有很好的韧性，可以弯曲。
超大比表面积：石墨烯拥有超大的比表面积(单位质量物料所具有的总面积)，这使得石墨烯成为潜力巨大的储能材料。
石墨烯特殊的结构形态，具备目前世界上最硬、最薄的特征，同时具有很强的韧性、导电性和导热性，这些极端特性使其拥有巨大发展空间，应用于电子、航天、光学、储能、生物医药、日常生活等大量领域。
二、石墨烯的制备方法石墨烯的制备方法主要有机械法和化学法2种。
机械法包括微机械分离法、取向附生法和加热碳化硅法；化学法包括外延生长法、化学气相沉积法与氧化石墨还原法。
微机械分离法是直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来，可获得高品质石墨烯，且成本低，但缺点是石墨烯薄片尺寸不易控制，不适合量产；取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯，石墨烯性能令人满意，但往往厚度不均匀；加热碳化硅法能可控地制备出单层或多层石墨烯，是一种新颖、对实现石墨烯的实际应用非常重要的制备方法，但制备大面积具有单一厚度的石墨烯比较困难。
石墨烯论文总结范文
摘要：石墨烯作为一种新型二维材料，具有独特的物理化学性质，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
本文对石墨烯的制备方法、特性、应用领域进行了综述，旨在为石墨烯材料的研究提供参考。
一、引言石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维晶体，具有优异的力学、电学、热学和光学性能。
自2004年石墨烯被发现以来，其研究取得了显著的进展。
本文对石墨烯的制备方法、特性、应用领域进行综述，以期为石墨烯材料的研究提供参考。
二、石墨烯的制备方法1. 机械剥离法：机械剥离法是制备石墨烯的一种简单、高效的方法。
通过将石墨片在金刚石针尖下进行机械剥离，可以得到单层石墨烯。
2. 化学气相沉积法：化学气相沉积法是一种制备高质量石墨烯的方法。
该方法在高温下将碳源气体在金属催化剂上分解，形成石墨烯。
3. 水热法：水热法是一种制备石墨烯的新技术。
通过将石墨烯前驱体在高温高压下进行反应，可以得到高质量的石墨烯。
4. 微机械剥离法：微机械剥离法是一种基于微机械加工技术制备石墨烯的方法。
通过在石墨烯上施加应力，使其发生剥离，从而获得单层石墨烯。
三、石墨烯的特性1. 优异的力学性能：石墨烯具有极高的强度和韧性，是已知材料中最强的二维材料。
2. 良好的电学性能：石墨烯具有优异的电导率，是已知材料中最高的二维材料。
3. 热学性能：石墨烯具有优异的热导率，可以有效传递热量。
4. 光学性能：石墨烯具有优异的光吸收和光催化性能。
四、石墨烯的应用领域1. 电子器件：石墨烯具有优异的电学性能，可以应用于制备高性能电子器件，如场效应晶体管、晶体管等。
2. 能源存储与转换：石墨烯具有良好的电化学性能，可以应用于锂离子电池、超级电容器等能源存储与转换领域。
3. 光学器件：石墨烯具有优异的光学性能，可以应用于制备高性能光学器件，如光子晶体、光学传感器等。
4. 生物医学领域：石墨烯具有良好的生物相容性，可以应用于生物医学领域，如药物载体、生物传感器等。
五、结论石墨烯作为一种新型二维材料，具有独特的物理化学性质，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
石墨烯研究总结报告(一)
石墨烯研究总结报告（一）引言概述:石墨烯作为一种新型二维材料，具有出色的电子、光学和力学性能，引起了广泛的研究兴趣。
本文通过梳理相关文献，对石墨烯的研究进展进行总结，以期为石墨烯的应用开发和进一步研究提供参考。
正文：一、石墨烯的制备方法1. 机械剥离法2. 化学气相沉积法3. 液相剥离法4. 氧化石墨烯还原法5. 其他新型制备方法的研究进展二、石墨烯的物理性质研究1. 石墨烯的带电输运性质2. 石墨烯的光学特性3. 石墨烯的力学性能4. 石墨烯的热导率研究5. 石墨烯的磁性研究三、石墨烯的化学功能化1. 石墨烯的表面修饰\ta. 按照种类分类\tb. 按照表面修饰方法分类2. 石墨烯复合材料的研究进展\ta. 石墨烯在聚合物复合材料中的应用 \tb. 石墨烯在金属基复合材料中的应用 \tc. 石墨烯在陶瓷基复合材料中的应用四、石墨烯的生物应用研究1. 石墨烯在生物传感器中的应用\ta. 生物传感器制备方法研究\tb. 石墨烯在DNA传感器中的应用\tc. 石墨烯在蛋白质传感器中的应用2. 石墨烯在药物传输和治疗中的应用\ta. 载药石墨烯的制备方法\tb. 石墨烯在癌症治疗中的应用\tc. 石墨烯在抗菌治疗中的应用五、石墨烯的应用前景展望1. 石墨烯在电子器件中的应用前景2. 石墨烯在能源领域中的应用前景3. 石墨烯在环境保护中的应用前景4. 石墨烯在医疗领域中的应用前景5. 石墨烯在材料领域中的应用前景总结：通过对石墨烯的制备方法、物理性质研究、化学功能化以及生物应用研究的详细梳理，我们可以看出石墨烯具有广泛的应用潜力。
虽然石墨烯的应用仍面临一些挑战，但可以预见，随着研究的深入和技术的进步，石墨烯将在各个领域发挥重要作用，并成为未来材料研究的热点之一。
石墨烯研究报告
石墨烯研究报告石墨烯是一种由碳原子薄层构成的材料，具有许多独特的物理和化学性质，使其在电子学、电磁学、力学和光学领域中展现出重要的应用前景。
近年来，石墨烯的研究迅速发展，在各个领域中都取得了重要的成果和突破。
一、最新石墨烯研究成果1.提高石墨烯量子化合成效率的新方法石墨烯量子化合成是一种利用金属催化剂在气相中将碳原子聚集成石墨烯的方法。
由于石墨烯的高表面能和化学惰性，使其在制备过程中难以控制，从而导致反应产物不确定、量子化合成效率低下等问题。
为了解决这个问题，研究人员提出了一种新的方法——在反应过程中加入适量的乙烯，可以有效提高石墨烯的量子化合成效率。
根据发表在ACS Nano上的最新研究论文，使用这种新方法制备的石墨烯，结晶度更高、结构更完整，并具有更好的导电性能和可控性。
2.石墨烯在DNA纳米电子学中的应用DNA纳米电子学是一种与基因组学、纳米技术和电子学相关的交叉学科领域。
最近，研究人员发现，石墨烯可以用于制备DNA纳米电子学中的电极、传感器和探针等。
这是因为石墨烯具有高度可调控的电导性和相对稳定的生物相容性。
关于这一点，Research Fellow Krishnan Shrikanth博士在接受媒体采访时表示，“我们的研究解决了DNA转录的可控和准确性问题，同时也展现出石墨烯在基因测序、基因诊断和纳米药物递送中的潜力。
”3.利用石墨烯改善水氧化还原反应效率的新途径水氧化还原反应是一种非常重要的电化学反应，具有广泛的应用领域，如能源、环境和化学生产等。
由于石墨烯具有高表面积、良好的电化学特性和生物相容性等独特性质，近年来被广泛应用于水氧化还原反应中。
最近，研究人员发现，通过控制石墨烯与金属离子的相互作用，可以实现更高效的水氧化还原反应。
这种新途径将在开发新型电化学催化剂和改进电池和燃料电池等重要应用方面具有重要的作用。
二、石墨烯的应用前景石墨烯在电子学、电磁学、力学和光学领域中具有重要的应用前景，其中一些可能打破传统技术的局限。
石墨烯的研究进展
石墨烯的研究进展刘乐浩，李铁虎，赵廷凯，王大为(西北工业大学材料科学与工程学院，西安710072)摘要石墨烯是碳的又一同素异形体，具有独特的二维结构和优异的力学、电学、光学、热学等性能，成为富勒烯和碳纳米管之后的又一研究热点。
全面综述了近几年来石墨烯的制备方法，洋细讨论了微机械剥离法、化学剥离法、化学合成法、外延生长法、电弧法、化学气相沉积法的优缺点，并针对制备方法存在的产量低、结构不稳定、高污染等问题，提出了一些大规模可控制备高质量石墨烯的建议。
还结合石墨烯的结构和特性，概括了石墨烯在复合材料、微电子、光学、能源、生物医学等领域的应用进展，并展望了其主要研究方向和发展趋势。
关键词石墨烯制备方法应用中图分类号：〇613. 71 文献标识码：Research Progress on GrapheneLIU Lehao，LI Tiehu，ZHAO Tingkai，WANG Dawei (School of Materials Science and Engineering，Northwestern Polytechnical University，Xi，an 710072)Abstract As an allotrope of carbon，graphene has become a research hotspot due to its unique two-dimensional structure and excellent mechanical，electrical，optical and thermal properties. Synthesis of graphene via different approaches ，such as micro mechanical stripping， chemical stripping， chemical synthesis， epitaxial growth， arc dis- charge，and chemical vapor deposition， are discussed in detail， and strategies for producing homogeneous graphene with improved yield and structural stability while limiting its pollution are proposed. Also application progress of gre- phene in polymer composites，micro electronics， optics， energy and biomedicine are summarized， and the main research direction and development trend are imagined.Key words graphene，preparation methods，applicationo引言富勒烯[1]和碳纳米管[2]已经成为碳材料研究的热点，而在2004年，Geim等[3]又发现了碳的又一同素异形体——石墨烯（Graphene)。
石墨烯前沿应用研究发展综述
石墨烯前沿应用研究发展综述石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，是人类目前已知的强度最高的物质。
自2004年由英国曼彻斯特大学2位科学家（Andre Geim 和Konstantin Novoselov）首次制备出后，石墨烯引起了科学界的广泛关注，被认为是一种影响未来的革命性的材料。
石墨烯在各个领域中的应用都是涉及到它的导电性能和机械性能。
石墨烯应用广泛，在应用中可以和其他物质组合，以实现更好的性能。
本文从新能源电池、生物医学领域、海水淡化、光崔化等角度介绍石墨烯的研究进展情况。
1新能源电池1.1导电添加剂及电极复合材料石墨烯材料具有良好的导电性，易加工成薄膜，将石墨烯作为导电添加剂加入到锂离子电池正极中，能够大幅度提升电池导电率，进而提高电化学性能。
作为负极材料可提供给锂离子可逆的存储空间，提高容量和快速充放电。
例如，在二氧化锡（一种锂离子电池负极材料）的表面包覆石墨烯材料，可以有效缓解电池充放电过程中产生的体积膨胀问题，提高容量和循环的稳定性。
硅纳米材料与石墨烯材料的复合材料比一般的导电剂性能更好，减少了多次循环的损耗，降低了成本，其循环可逆比容量大幅提升。
日本电器公司Cheng Qian团队研制出呈蜂窝状的多孔石墨烯海绵，将其用作锂离子正负电极的导电添加剂时能够有效提高电池电极的电子传导率，降低活性物质的电荷转移电阻，提升电池倍率性能和循环。
石墨烯材料是导电添加剂材料的重要研究方向。
将石墨烯导电剂和具有更高导电性的碳材料组成复合导电剂，能够使导电剂更充分地接触活性物质，可从不同维度上构建协同导电网络，更好地改善正极性能。
山东大学Jiang Rongyan等人在二氧化锰（MnO2）基电极材料中加入质量分数5%和10%的炭黑与石墨烯后，显著提升了电极材料的性能。
清华大学研究团队利用质量分数1% Super-P(SP) 和质量分数为0.2% 的石墨烯纳米片（GN）作为二元导电剂，在LiCoO2（钴酸锂）电极中构建有效的导电网络，提升电池倍率性能和循环，优于市场上含有3%SP的电池，进一步论证了GN添加剂用于高性能锂离子锂电池的商业潜力。
石墨烯论文
石墨烯研究进展综述摘要：石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体, 它是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2杂化碳的基本结构单元, 具有很多奇异的电子及机械性能。
因而吸引了物理、材料等其他领域科学家的高度关注。
本文介绍了近几年石墨烯的基本概念、特性、制备、发展前景和研究应用等方面。
关键字：石墨烯，特性，制备，发展前景，研究应用1.石墨烯的基本概念1.1 石墨烯的结构形态石墨烯是以sp2杂化的碳原子形成的蜂窝状的严格的单原子厚度的二维晶体，是迄今为止最薄的二维材料，其厚度仅为0.35nm，其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环，每个碳原子与相邻的碳原子形成三个键长为1.42A的б键，剩余一个电子排在与晶面垂直的p轨道，形成高度离域的π键，石墨烯优良的机械性能和导电性与这种价键是分不开的[1]。
石墨烯作为真正的一个原子厚的二维纳米材料可看作其他碳材料的基本组成单元，它可以包裹形成零维的富勒烯球体，卷起来形成一维的碳纳米管，或者紧密堆积形成三维的石墨[2]。
1.2 石墨烯的发现2004年，曼彻斯特大学海姆教授、诺沃谢洛夫博士和同事以微机械剥离法剥离层状石墨，发现了二维碳原子平面结构——石墨烯。
石墨烯的发现推翻了所谓“热力学涨落不允许二维晶体在有限温度下自由存在”的原有认知，震撼了整个物理界。
因此其发现者安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃谢洛夫获得了2010年诺贝尔物理学奖。
1.3 石墨烯的种类石墨烯分为：单层石墨烯，氧化石墨烯和石墨烯微片。
2.石墨烯的特性2.1导电性石墨烯稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。
石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。
由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。
2.2机械特性石墨烯集成电路石墨烯是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。
哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。
国内外石墨烯应用研究综述
国内外石墨烯应用研究综述石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维薄片材料，在2004年被英国曼彻斯特大学的两位华裔科学家发现，之后因独特的材料性质而引起广泛研究和应用。
石墨烯的特点是强度高、导电性好、热传导性能高、透明度好等一系列优异物理性质。
并且，石墨烯是一种绿色材料，不仅环保，而且其采用过程中不会产生污染物。
目前，石墨烯应用领域极其广泛，包括电子学、生物医学、能源存储、传感器、涂料等诸多领域。
一、石墨烯应用于电子行业石墨烯在电子行业的应用可以追溯到其发现之初。
石墨烯具有高的电子迁移率、较长的寿命以及良好的热传导性能等独特性能，使得其在微电子器件中应用前景广阔。
2011年11月，三星电子首次利用石墨烯材料研制出了世界上第一款采用石墨烯技术的智能手机，其芯片电池寿命比同类产品提高了45%。
此外，石墨烯纳米集成电路、石墨烯透明导电膜等均是石墨烯在微电子行业中的应用方向。
二、石墨烯应用于生物医学领域目前，石墨烯在生物医学领域的研究主要集中在生物医学成像、细胞治疗、基因检测、药物释放和人工心脏等领域。
石墨烯与荧光染料的复合体可以用于生物医学成像，能够在细胞和组织水平上进行精细的成像，对癌症诊断和治疗异常重要；同时，石墨烯纳米材料的引导下，提高了癌症细胞的进入效率，增强了癌症治疗药物的作用，推进了生物医学治疗领域的发展。
三、石墨烯应用于能源存储领域目前，能源存储技术是一种研究热点，有望用于解决永续能源的储存和使用问题。
石墨烯作为一种优秀的催化剂，用于氢、氧、氢气等催化过程，从而提高了新型能源储存技术的效率和稳定性；另外，石墨烯材料催化剂的应用，也可以提高电池的能量密度和循环寿命，这对于汽车、电子设备等领域的发展至关重要。
四、石墨烯应用于传感器领域石墨烯可以制备出高灵敏度、高韧性、高光学学性和低噪音的传感器，有着较高的应用前景。
石墨烯敏感元件（GAS），利用石墨烯敏感元件表面的大量手性气体来区分具有不同化学特性的气体或人类气味，可以在防爆、生命安全和其他方面发挥作用。
石墨烯的制备研究进展
石墨烯的制备研究进展一、本文概述石墨烯，一种由单层碳原子紧密排列形成的二维晶体材料，自2004年被科学家首次成功制备以来，凭借其独特的物理和化学性质，引起了全球科研人员的广泛关注。
石墨烯具有优异的导电性、超高的热导率、强大的力学性能和独特的量子霍尔效应等特点，使得其在新能源、电子信息、生物医学等多个领域展现出巨大的应用潜力。
然而，石墨烯的制备技术一直是制约其大规模应用的关键因素。
因此，本文旨在全面综述石墨烯的制备研究进展，分析各种制备方法的优缺点，展望未来的发展趋势，以期为推动石墨烯的产业化进程提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了石墨烯的基本结构和性质，为后续制备方法的讨论奠定基础。
接着，详细阐述了石墨烯的主要制备方法，包括机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法、碳化硅外延生长法等，并对每种方法的原理、操作步骤和所得石墨烯的质量进行了深入剖析。
本文还讨论了石墨烯制备过程中的关键问题，如如何控制石墨烯的层数、尺寸和形貌，如何提高石墨烯的产率和纯度等。
在综合分析各种制备方法的基础上，本文探讨了石墨烯制备技术的发展趋势，包括制备方法的创新、生产成本的降低、大规模制备技术的实现等。
本文也指出了石墨烯制备领域面临的挑战，如如何进一步提高石墨烯的性能、如何实现石墨烯的可控制备等。
本文总结了石墨烯制备研究的最新进展，展望了石墨烯在未来各个领域的应用前景，以期激发更多科研人员投身于石墨烯制备技术的研发和创新，推动石墨烯产业的快速发展。
二、石墨烯的制备方法概览石墨烯，作为一种新兴的二维纳米材料，因其独特的电学、热学和力学性能，吸引了全球科研人员的广泛关注。
其制备方法多样，涵盖了物理法、化学法以及生物法等多种手段。
物理法主要包括机械剥离法、外延生长法和化学气相沉积法。
机械剥离法是最早用来制备石墨烯的方法，其通过利用胶带对石墨进行反复剥离，得到单层或多层的石墨烯。
外延生长法则是在单晶衬底上通过高温热解碳化硅得到石墨烯。
石墨烯研究报告
石墨烯研究报告一、引言石墨烯，一种由碳原子以 sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，自 2004 年被发现以来，因其独特的物理、化学和电学性质，在材料科学、物理学、化学、电子学等多个领域引起了广泛的研究兴趣。
二、石墨烯的性质（一）物理性质1、高强度石墨烯是目前已知强度最高的材料之一，其抗拉强度和弹性模量极高。
理论上，它可以承受比钢铁高约 100 倍的拉力。
2、高导电性其电子迁移率极高，比传统的硅材料快得多，这使得它在电子器件领域具有巨大的应用潜力。
3、高热导率石墨烯的热导率也非常出色，是优良的热传导材料。
（二）化学性质1、稳定性在常温常压下，石墨烯具有出色的化学稳定性。
2、可修饰性表面可通过化学方法进行修饰和功能化，以满足不同的应用需求。
三、石墨烯的制备方法（一）机械剥离法通过机械力从高定向热解石墨上剥离出石墨烯片层。
这种方法制备的石墨烯质量较高，但产量较低。
（二）化学气相沉积法（CVD）在高温下，让含碳气体在金属基底表面分解，从而生长出石墨烯薄膜。
CVD 法能够制备大面积、高质量的石墨烯薄膜，但成本相对较高。
（三）氧化还原法先将石墨氧化成氧化石墨，然后通过还原得到石墨烯。
这种方法成本较低，产量较大，但得到的石墨烯质量相对较差。
四、石墨烯的应用领域（一）电子学领域1、晶体管由于其高电子迁移率，有望取代传统的硅基晶体管，实现更小、更快、更节能的电子器件。
2、柔性电子设备可用于制造柔性显示屏、可穿戴设备等。
（二）能源领域1、电池在锂离子电池、超级电容器等方面有应用潜力，能够提高电池的充放电性能和循环寿命。
2、太阳能电池可提高太阳能电池的光电转换效率。
（三）复合材料领域1、增强聚合物复合材料能显著提高材料的强度、刚度和导电性。
2、金属基复合材料改善金属材料的力学性能和耐磨性能。
（四）传感器领域对气体、生物分子等具有高灵敏度的检测能力，可用于制造各种传感器。
五、石墨烯研究面临的挑战（一）大规模高质量制备虽然已经有多种制备方法，但实现大规模、高质量、低成本的石墨烯制备仍然是一个难题。
石墨烯制造技术研究文献综述
石墨烯制造技术研究文献综述石墨烯是一种由碳原子组成的二维单层晶体材料，具有独特的物理、化学和电学性质。
由于其出色的导电性、热导性和力学性能，石墨烯在各个领域都有广泛的应用潜力。
本文将对石墨烯制造技术的研究现状进行综述，包括其制备方法、表征技术和应用领域等方面的研究进展。
石墨烯的制备方法多种多样，常见的包括机械剥离、化学气相沉积、化学还原法、热解法等。
其中，机械剥离是最早被发现和研究的方法，通过用胶带粘取石墨片的方法，可以得到较大面积的石墨烯薄片。
然而，机械剥离方法的制备效率低，难以实现大规模生产。
化学气相沉积方法利用金属催化剂将碳源气体转化为石墨烯，具有高效、可控性强的优点，广泛应用于实验室和工业生产中。
化学还原法通过还原氧化石墨烯来制备石墨烯，简单易行，但产物质量较低。
热解法则是通过高温热解碳源材料得到石墨烯，制备过程相对复杂，但可以得到高质量的石墨烯。
石墨烯的表征技术主要包括光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉曼光谱等。
光学显微镜可以用来观察石墨烯的形貌和层数，但无法提供详细的原子级信息。
扫描电子显微镜可以获得更高分辨率的表面形貌信息，透射电子显微镜则可以观察到石墨烯的原子结构。
拉曼光谱是最常用的石墨烯表征技术之一，可以通过测量石墨烯的拉曼散射光谱来确定其层数和结构等信息。
石墨烯的应用领域广泛，包括电子学、光学、能源和生物医学等领域。
在电子学领域，石墨烯具有出色的电子传输性能，可以用于制造高速电子器件和透明导电薄膜等。
在光学领域，石墨烯的宽带隙和强吸收特性使其成为优异的光学材料，可用于制造光电探测器、太阳能电池和光学透镜等。
在能源领域，石墨烯的高导电性和高比表面积使其成为理想的电极材料，可用于制造超级电容器和锂离子电池等。
在生物医学领域，石墨烯具有良好的生物相容性和生物传感性能，可用于制造生物传感器和药物递送系统等。
石墨烯制造技术的研究在过去几十年取得了巨大进展。
各种制备方法和表征技术的不断发展，为石墨烯的应用提供了更多可能性。
2024年石墨烯研究报告
石墨烯研究报告摘要石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维材料，因其独特的物理、化学和机械性质而备受关注。
本报告旨在研究石墨烯的制备方法、性质及其应用领域，为石墨烯的研究和应用提供参考。
1.引言石墨烯作为一种新型二维材料，自2004年被发现以来，引起了广泛关注。
由于其具有高强度、高导电性和高热导性等独特性质，石墨烯在电子学、能源、材料和生物医药等领域具有广泛的应用前景。
2.石墨烯的制备方法石墨烯的制备方法主要包括机械剥离法、氧化还原法和化学气相沉积法等。
2.1机械剥离法机械剥离法是最早用于制备石墨烯的方法之一。
该方法通过机械力将石墨剥离成单层石墨烯。
然而，这种方法产量较低，难以实现大规模生产。
2.2氧化还原法氧化还原法是将石墨氧化成氧化石墨烯，然后通过还原反应将其还原成石墨烯。
这种方法可以制备大面积的石墨烯，并且成本较低，适合大规模生产。
2.3化学气相沉积法化学气相沉积法是通过在金属基底上沉积碳原子，然后将其转移成独立的石墨烯薄膜。
这种方法可以制备高质量的石墨烯，但成本较高，不适合大规模生产。
3.石墨烯的性质石墨烯具有许多独特的性质，包括高强度、高导电性和高热导性等。
3.1高强度石墨烯具有非常高的强度，其杨氏模量可达到1.0TPa。
这使得石墨烯成为一种理想的材料，可用于制造高强度复合材料和电子产品。
3.2高导电性石墨烯具有非常高的导电性，其电子迁移率可达到2×10^5cm^2/(V·s)。
这使得石墨烯成为一种理想的材料，可用于制造高速电子器件和传感器。
3.3高热导性石墨烯具有非常高的热导性，其热导率可达到5000W/(m·K)。
这使得石墨烯成为一种理想的材料，可用于制造高性能热管理器件和散热材料。
4.石墨烯的应用领域石墨烯具有广泛的应用领域，包括电子学、能源、材料和生物医药等。
4.1电子学领域石墨烯在电子学领域具有广泛的应用前景，包括制造高速电子器件、柔性显示屏和传感器等。
石墨烯的研究进展及应用前景概述
石墨烯的研究进展及应用前景概述石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维晶体结构，在2004年被诺贝尔物理学奖得主安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫首次成功制备出来。
石墨烯具有出色的电子、热传导性能和机械强度，以及在纳米尺度下的光学性质，因此被认为是一种拥有广泛应用前景的材料。
1.制备技术：最早的石墨烯制备技术是机械剥离法，通过对石墨晶体进行力学剥离，得到石墨烯。
随后，还出现了化学气相沉积法、还原氧化石墨烯法、剥离法等制备方法，使得石墨烯的制备更为成熟和可控。
2.物性研究：石墨烯具有极高的电子迁移率和热导率，以及优异的光学特性。
研究者们通过实验和模拟等手段，深入探究了石墨烯的电子结构、光学性质和热传导机制，为进一步的应用开发奠定了基础。
3.功能化研究：为了进一步拓展石墨烯的应用领域，研究者们对石墨烯进行了各种功能化改性，如在石墨烯上引入杂原子或对石墨烯进行掺杂，以实现特定的电子、磁学或光学性质。
石墨烯的应用前景广阔，以下是几个重要领域的应用概述：1.电子学：由于石墨烯独特的电子特性，可应用于高速电子器件、柔性显示器件和传感器等领域。
石墨烯晶体管的特性使其成为下一代电子器件的理想候选材料。
2.光学与光电子学：石墨烯具有宽带吸收和强光学非线性特性，在传感器、光电转换器和光电子器件等领域有着重要应用。
石墨烯的光电转换效率高，可用于太阳能电池的制备。
3.储能技术：石墨烯的高比表面积和优异的电化学性能使其成为超级电容器和锂离子电池等储能设备的理想材料。
石墨烯的应用能够提高储能设备的能量密度和循环稳定性。
4.测量和传感：石墨烯对外界环境的微小变化非常敏感，因此可用于高灵敏度的传感器和检测器。
石墨烯传感器在气体传感、流体传感和生物传感等领域有着广泛的应用潜力。
5.材料增强：添加石墨烯可以显著提高材料的机械强度和导热性能，可应用于制备高强度复合材料和导热材料。
石墨烯的应用使得材料的性能得到大幅度提升。
石墨烯调研报告全解
石墨烯调研报告全解石墨烯调研报告全解（上）石墨烯，一种由碳原子构成的二维材料，其独特的结构和优异的性能使其成为当前研究领域的热点之一。
本文将对石墨烯的原理、制备方法以及应用领域进行全面解析。
一、石墨烯的原理石墨烯的结构非常简单，由一个层层堆叠的碳原子构成，形成类似蜂窝的六角形结构。
石墨烯的碳原子之间通过共价键相连，形成了一个非常稳定的平面结构。
由于其结构简单，石墨烯具有许多独特的性能。
首先，石墨烯具有优异的导电性能。
由于其结构中每个碳原子只与三个相邻碳原子形成共价键，因此在石墨烯中存在着一个π电子共享网络，电子在这个网络中能够自由传导，导致了石墨烯的高导电性。
其次，石墨烯具有出色的热导性能。
石墨烯的晶格结构紧密有序，碳原子之间的键长较短且键能较高，导致石墨烯具有较高的热导率。
这使得石墨烯在高温和高电流密度等条件下具有良好的热传导效果。
此外，石墨烯还具有优异的机械性能和化学稳定性。
石墨烯的结构中每个碳原子只有三个共价键，残缺的键位能够容纳一定的应变，使得石墨烯具有出色的柔韧性和弹性。
同时，石墨烯具有很高的化学稳定性，能够抵抗酸、碱和许多氧化剂的腐蚀。
二、石墨烯的制备方法目前，石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法、激光剥离法和氧化石墨剥离法等。
机械剥离法是最早发现的石墨烯制备方法之一。
该方法通过用胶带或刮刀等工具将石墨块剥离到极薄的程度，从而制备出单层的石墨烯。
然而，该方法制备石墨烯效率低下、成本较高，并且只能得到较小面积的单层石墨烯。
化学气相沉积法是目前最常用的石墨烯制备方法之一。
该方法通过在金属衬底上沉积碳源，再通过调节温度和气氛等条件，使其形成石墨烯。
这种方法可以得到大面积、高质量的石墨烯，但制备过程较为复杂。
激光剥离法利用高能激光对石墨材料进行剥离，得到石墨烯。
该方法无需使用金属衬底，可以直接在基底上制备石墨烯。
然而，激光剥离法的制备效率低下，成本较高，限制了其在大规模生产中的应用。
石墨烯研究总结报告
引言概述正文内容一、能源存储领域的应用1.石墨烯在锂离子电池中的应用a.石墨烯作为电极材料的优势b.石墨烯改性提高电池性能的方法c.石墨烯在柔性电池中的应用2.石墨烯在超级电容器中的应用a.石墨烯的高电导率和电化学活性b.石墨烯纳米片的合成及其在超级电容器中的应用c.石墨烯衬底的制备及其在超级电容器中的应用二、生物医学领域的应用1.石墨烯在药物传递系统中的应用a.石墨烯在纳米药物传递系统中的载药性能b.石墨烯修饰的药物传递系统的生物相容性c.石墨烯在基因传递系统中的应用2.石墨烯在生物传感器中的应用a.石墨烯作为传感器载体的特性b.石墨烯改性提高传感器性能的方法c.石墨烯在蛋白质和DNA传感器中的应用三、电子器件领域的应用1.石墨烯在染料敏化太阳能电池中的应用a.石墨烯作为电极材料的优势b.石墨烯改性提高太阳能电池性能的方法c.石墨烯在柔性太阳能电池中的应用2.石墨烯在微电子器件中的应用a.石墨烯在场效应晶体管中的应用b.石墨烯在传感器和光电器件中的应用c.石墨烯在量子点晶体管中的应用四、环境治理中的潜力1.石墨烯在水处理中的应用a.石墨烯对有机污染物的吸附性能b.石墨烯在水处理膜中的应用c.石墨烯在废水处理中的应用2.石墨烯在空气污染治理中的应用a.石墨烯与气体污染物的吸附性能b.石墨烯改性提高空气净化器性能的方法c.石墨烯复合材料在空气过滤中的应用五、总结石墨烯作为一种独特的二维材料，具有广阔的应用前景。
在能源存储领域，石墨烯已被应用于锂离子电池和超级电容器中，提高了能源存储的效率和可持续性。
在生物医学领域，石墨烯在药物传递系统和生物传感器中的应用展现了其在医学诊断和治疗方面的巨大潜力。
在电子器件领域，石墨烯在太阳能电池和微电子器件中的应用为新型电子技术的发展带来了新机遇。
石墨烯还在环境治理中扮演着重要角色，可以应用于水处理和空气污染治理。
随着对石墨烯的研究不断深入，相信其在多个领域的应用将会得到更好的发展和应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学信息学课程论文化学还原法制备石墨烯的研究进展学号7021214215学生姓名周新所属学院生命科学学院专业应用化学班级18—2日期2016-10-2石墨烯的研究综述摘要：近年来，石墨烯以其独特的结构和优异的性能，在化学、物理和材料学界引起了广泛的研究兴趣。
石墨烯这样特殊的二维结构蕴含了多种奇特的物理现象，本文大量引用最新参考文献、综述了石墨烯的制备方法：物理方法 (微机械剥离法、液相或气相直接射离法)与化学法 (化学气相沉积法、晶体外延生长法、氧化还原法)，并详细介绍了石墨烯的各种修饰方法,指出了石墨烯制备方法的发展趋势。
关键词：石墨烯；性能；结构；综述.Abstract: in recent years, the graphene with its unique structure and excellent performance, in chemistry, physics, and material field has attracted a great deal of research interest. Graphene such special two-dimensional structure contains a variety of unique physical phenomena, in this paper, a large number of references the latest references, reviews the preparation of graphene: physical methods (micro mechanical stripping method, the direct shot from liquid or gas phase method) with chemical method, chemical vapor deposition method, crystal epitaxial growth method, oxidation-reduction method), and various modification methods of graphene was introduced in detail, points out the development trend of graphene preparation.Key words: graphene, Performance; Structure; Reviewed in this paper.0 引言2004年，英国曼彻斯特大学的 Geim研究小组首次制备出稳定的石墨烯，推翻了经典的“热力学涨落不允许二维晶体在有限温度下自由存在”的理论，震撼了整个物理界，引发了石墨烯的研究热潮。
理想的石墨烯结构可以看作被剥离的单原子层石墨，基本结构为sp2杂化碳原子形成的类六元环苯单元并无限扩展的二维晶体材料，这是目前世界上最薄的材料一单原子厚度的材料。
这种特殊结构蕴含了丰富而新奇的物理现象，使石墨烯表现出许多优异性质，石墨烯不仅有优异的电学性能，突出的导热性能，超常的比表面积，其杨氏模量和断裂强度也可与碳纳米管媲美，如完美的量子隧道效应、半整数量子霍尔效应、永不消失的电导率等一系列性质。
石墨烯的主要性能均与之相当，甚至更好，避免了碳纳米管研究和应用中难以逾越的手性控制、金属型和半导体型分离以及催化剂杂质等难题，而且制备石墨烯的原料价格便宜．正是由于石墨烯材料具有如此众多奇特的性质，引起了物理、化学、材料等不同领域科学家的极大研究兴趣，也使得石墨烯在电子、信息、能源、材料和生物医药等领域具有重大的应用前景。
1.石墨烯碳—元素周期表中最有意思的元素，具有多种同素异形体：从早为人知的金刚石和石墨，到上世纪被发现的富勒烯[1]、碳纳米管[2]，碳家族一直在给我们带来惊喜，而近年来，碳家族又添新成员——石墨烯(Gphene)[3]，如图1．1 1所示。
石墨烯被认为是其它维度石墨材料的基本结构单元[4,5]：它可围裹成OD的富勒烯，卷曲成ID的纳米管，堆砌成3D的石墨。
2石墨烯的性能石墨烯的晶体结构2.1机械性能石墨烯材料抗拉强度达125GPa，是钢的100 多倍，1μm 长的石墨烯需要55N 的力才能断裂.原子间的强大作用力也使石墨烯具有很好的柔韧性，用原子力显微镜针尖测量其力学性能时，研究人员发现其弹性系数为105 N/m，其弹性模量为1.1TPa，而且厚度仅为0.335nm，物理学家安德烈·海姆说过，石墨烯是目前研究发现的自然界最薄、强度最高的材料，可以被无限拉伸，而且可以弯曲到很大角度不发生断裂，并且能够承受很大的压力［6］。
如果科学家将其制成普通塑料包装袋的厚度（约100nm），大概需要两万牛顿的压力才能把它扯断，也就是说将可以承受大约两吨重量的物体。
［7］而且可降解，对环境可以起到很好的保护作用，具有这样特性的石墨烯将作为添加剂在新型高强度复合材料中进行应用。
2.2电磁学性能由于石墨烯的各碳原子间连接柔软并具韧性，当外力接触时，碳原子层发生弹性形变，保证了化学结构的稳定，且石墨烯中碳原子以sp2 杂化连接，π电子于轨道平面之外垂直存在形成π键轨道，在轨道外，电子可以自由移动，使石墨烯具有优异的导电性。
杂化结构中大共轭体系也使电子传输能力很强，其电子迁移率达200000cm2/V/s，电子间具有的强相互作用力使石墨烯是零带隙半导体［6］。
单层石墨烯的电子结构表现出非约束抛物线电子式分散关系，使得石墨烯具有室温量子霍尔效应。
并且因为晶格结构稳定，有作用力，电子沿轨道运行的时候，不会发生散射，常温下即使碳原子间发生碰撞，电子仍能维持基本特性。
而且石墨烯中的电子运行速度是光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度，由此可见石墨烯的导电性质十分优异。
石墨烯边缘呈锯齿型，使其拥有孤对电子，这也使石墨烯具有铁磁性及磁开关等潜在的磁学性质。
研究人员还认为石墨烯是理想的自旋电子学材料，其自旋轨道作用小，碳元素核磁矩几乎没有。
用非局域磁阻效应能够测量出，在室温下，自旋注入石墨烯薄膜的可靠性很高，可以观测到自旋相干长度超过1 微米，使用电闸，还可以控制自旋电流的极性。
2.3热学性能室温下可测得石墨烯的导热率为（5.3±0.48）×103W/m/K，明显高于纳米级碳纳米管的导热率（3500W/m/K），是铜热导率的14倍。
常温下其载流子迁移率达15000cm2/V/s，是目前已知高迁移率的锑化钢材料的两倍，是商用硅的载流子迁移率的10倍以上，与单壁碳纳米管和多壁碳纳米管相比有明显提高。
如果处于低温骤冷的特定的温度下，石墨烯的载流子迁移率高达250000cm2/V/s，其热导率可达5000W/m/K，是目前世界上导热率最好、电阻率最低的材料。
综上表明石墨烯作为良好导热材料前景可观。
2.4光学特性由于石墨烯特有的低能量电子结构，所以单层石墨烯入射白光的吸收率约为2.3%。
这是因为在狄拉克点，电子和空穴的圆锥形能带会相遇，从而产生上述现象。
2.5力学特性石墨烯的杨氏模量和抗拉强度等基本力学性能参数是近年来石墨烯力学性能研究的主要内容之一。
由于“杨氏模量等力学参数属于连续介质框架下的.力学概念，所以必须在其厚度采用连续介质假设后计算其力学性能参数才有意义。
美国哥伦比亚大学的Hone研究小组通过纳米压痕仪技术测得石墨烯的断裂强度为(130士10)GPa，杨氏模量为(l .0士0. 1）TPa。
2.6功能化特性石墨烯特殊的二维高度共扼的结构形成了石墨烯片层之间具有较强的相互作用，溶解度很差.使石墨烯易于堆积不易剥离分散。
然而，石墨烯具有优异的功能化特性，通过引进特定的官能团，可以赋予石墨烯新的特性，让其在溶剂中分散，进而增强了石墨烯的成型加工性:石墨烯的功能化分为共价功能化和非共价功能化两种方式。
石墨烯的共价功能化是指通过化学反应在石墨烯表面形成共价键形式的官能团，通过这些官能团石墨烯增加了一些原来不具有的特性。
石墨烯共价功能化包含.石墨烯的小分子共价功能化、石墨烯聚合物共价功能化两种形式。
两者的区别为石墨烯聚合物共价功能化可以在较低功能程度上引入长的聚合物链从而辅助其分散。
浙江大学高超课题组和复旦大学卢红斌课题组在石墨烯共价功能化方面做得较为成功。
石墨烯的非共价功能化是指石墨烯通过π—π作用、疏水作用、范德华力、离子键等非共价键的方式在石墨烯上附加功能化官能团。
这种方法的好处是不破坏石墨烯的共扼结构，也不影响原有石墨烯的结构和功能，同时还能够使原有石墨烯达到不具备的功能特性。
石墨烯的非共价功能化包含石墨烯的二键功能化、石墨烯的疏水功能化以及石墨烯的离子功能化。
3石墨烯的制备3.1石墨层间插层法石墨插层复合物(GICs)是一种以大然鳞片白墨为原料·在石墨层间插人非碳物质的原子、分子甚至原一团等，形成新的层状化合物。
这种插层化合物不仅保留了石墨原有的性质。
同时也增加了一些新的物理化学特性。
G.Chen等早期采用了超声波粉碎并经过插层的膨胀石墨，自一次大量制备出厚度为几十纳米的纳.米石墨微片。
3.2微机械剥离法第一片独立的单层石墨烯片[31]就是通过所谓的微机械力剥离法得到的：即使用所谓的“scotchtape”将石墨片从高取向热解石墨(highlyorientedpyrolytic graphite，简写为HOPG)上反复剥离下来，后将石墨片转移到Si．Si02衬底上，得到需要的单层石墨烯。
但通过此法得到的不仅仅是单层石墨烯，往往是大量的多层石墨片中夹杂着单层、双层的石墨烯，需要使用光学显微镜结合AFM从中选出单层石墨烯1361，这将是一个非常庞大的工程，而且此法得到的独立石墨烯尺寸仅约10岬，只适合进行实验室理论研究，限制了其实际应用。
3.3化学气相沉积法微机械力剥离法虽然能得到高质量的石墨烯，但尺寸较小；通过化学沉积法(CVD)能得到尺寸较大(可达几个平方厘米)且高质的石墨烯。
PDMS[16]、PMMA[17]、SiO2及玻璃[18]等。
Keun Su Kim等人报道了一种以直流热等离子制备连续纳米片状石墨的新方法：采用中空电极型直流热等离子体吹管(石墨作阴极在外，铜作阳极在内)，以氩气为等离子体发生气，甲烷气体在阴极区进气，最后得到平均厚度在10 ILrn以下的片状石墨[32]。
3.4外延生长法厘米级石墨烯的转移过程所谓外延生长法另一种晶体的方法。
即在一个晶体结构上采用晶格匹配生长出这种方法的优点是可以获得大面积、高质量的石墨烯。
外延法一般分为SIC外延法和金属外延法两类。
（1）在20世纪90年代。