石墨烯的制备方法概述
石墨烯常用制备方法
石墨烯常用制备方法石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维晶体结构，具有极高的导电性、热导率和机械强度，因此在电子学、光电子学、能源储存等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍石墨烯的常用制备方法。
1. 机械剥离法机械剥离法是最早被发现的石墨烯制备方法之一，也是最简单的方法之一。
该方法的原理是通过机械剥离的方式将石墨材料剥离成单层石墨烯。
具体操作方法是将石墨材料放置在硅基底上，然后用胶带反复粘贴和剥离，直到得到单层石墨烯。
这种方法的优点是简单易行，但是制备的石墨烯质量较差，且产量低。
2. 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种通过化学反应在基底上生长石墨烯的方法。
该方法的原理是将石墨材料放置在高温下，使其分解成碳原子，然后在基底上沉积成石墨烯。
具体操作方法是将石墨材料放置在石英管中，然后将氢气和甲烷气体通入管中，使其在高温下反应生成石墨烯。
这种方法的优点是制备的石墨烯质量高，但是设备成本较高。
3. 化学还原法化学还原法是一种通过还原氧化石墨材料制备石墨烯的方法。
该方法的原理是将氧化石墨材料放置在还原剂中，使其还原成石墨烯。
具体操作方法是将氧化石墨材料放置在还原剂中，如氢气、氨气等，然后在高温下反应生成石墨烯。
这种方法的优点是制备的石墨烯质量高，且产量较高，但是还原剂的选择和操作条件对制备的石墨烯质量有很大影响。
4. 液相剥离法液相剥离法是一种通过液相剥离的方式制备石墨烯的方法。
该方法的原理是将石墨材料放置在液体中，然后通过超声波或机械剥离的方式将其剥离成单层石墨烯。
具体操作方法是将石墨材料放置在液体中，如水、有机溶剂等，然后通过超声波或机械剥离的方式将其剥离成单层石墨烯。
这种方法的优点是制备的石墨烯质量高，且操作简单，但是产量较低。
石墨烯的制备方法有很多种，每种方法都有其优缺点。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的制备方法。
随着石墨烯制备技术的不断发展，相信未来石墨烯的制备方法会越来越多样化，也会越来越成熟。
石墨烯的制备方法
采用粘胶带的方式，胶带采用特殊的3M思高牌胶带。使用镊子 夹取16 cm长的思高牌胶带贴附在高定向热解石墨片表面，轻轻压 实，使胶带和石墨片紧紧贴附，慢慢撕下。胶带表面会粘附有很薄 的一层石墨薄片，然后把胶带的两端对折，使石墨薄片夹在胶带具 有粘性一侧的中间，轻轻的压实，慢慢撕下，平稳的将石墨薄片一 分为二。完美的剥离，剥离的石墨薄片表面如原子般平滑，复制出 的石墨薄片是发亮的。重复3到l0次剥离，直到胶带上出现颜色如 墨水斑点一样的石墨薄片。小心的将附有石墨薄片的胶带贴附在氧 化的硅片上，轻轻挤压掉胶带和硅片之间的空气，使样品和胶带完 全贴附，保持l0 min，慢慢从硅片表面撕下胶带。这时数千小片石 墨都粘到了硅片上，而其中部分样品就是少层、甚至单层的石墨烯 。
1. 机械剥离法 2. 氧化石墨还原法
3. 化学气相沉积法 4. 外延生长发
机械剥离法：
是最早面剥离出石墨烯片层。早期的机械剥离法所制得的石墨薄片 通常含有几十至上百个片层,随着技术方法的改进,逐渐可以制备出 层数为几个片层的石墨薄片。 机械剥离法被广泛用于石墨烯片层的制备,特别在石墨烯的一 些光学、电学性能研究中,一般均以机械剥离法作为主要的制备方 法。与其他方法相比较，机械剥离法是最简单的方法，对实验室条 件的要求非常简单，并且容易获得高质量的石墨烯。 但制备的石墨烯薄片尺寸不易控制、重复性差，产率较低,而 且难以规模化制备单层石墨烯。
氧化石墨还原法
该方法主要采用强酸(如浓硫酸和发烟硝酸等)将本体石墨进行 氧化处理,通过热力学膨胀或者强力超声进行剥离,利用化学还原法 或其它方法将氧化石墨烯还原为石墨烯。所以，主要过程就分为氧 化和还原两个阶段。 氧化阶段：目前,对本体石墨进行氧化处理多采用 Hummers 法 。一般步骤为：将石墨粉和无水 NaNO3 加入置于冰浴内的浓 H2SO4 中，以 KMnO4 为氧化剂进行氧化处理，用 30% H2O2 还原剩余的氧 化剂，最后过滤、洗涤、真空脱水得到GO。 为了进一步强化其氧化强度,还可以利用过 K2S2O8 和 P2O5 对 本体石墨进行预氧化处理后,再进行 Hummers 法氧化。
论石墨烯的制备方法
论石墨烯的制备方法石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料，由于其在电子、光学、机械等方面的独特性能，引起了广泛的关注和研究。
石墨烯的制备方法有很多种，下面就几种常见的制备方法进行介绍。
一、机械剥离法机械剥离法是最早发现的石墨烯制备方法之一。
这种方法是通过用胶带等机械手段将石墨材料中的层状结构分离得到石墨烯。
将石墨材料表面涂覆一层胶水或胶带，随后在胶面上用力撕去一小块，再将这块小块对折数次，然后再撕开，就可以得到一个更薄的石墨片，重复这个过程多次即可得到石墨烯。
这种方法简单易操作，但是比较耗时和耗力。
二、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种较为常见的石墨烯制备方法。
该方法主要包括两个步骤，首先将金属催化剂（如铜、镍等）表面进行处理，然后将预先加热至高温的石墨片放入反应室中，在高温下与氢气、甲烷等碳源气体反应，然后通过冷却使其沉积在基底表面。
此时，石墨片原子层和基底表面结合，形成石墨烯薄膜。
三、化学还原法化学还原法是一种通过化学手段来制备石墨烯的方法。
这种方法一般是将氧化石墨氧化物如氧化石墨烯或氧化石墨烯纳米带等经过还原处理得到石墨烯。
常见的还原剂有氢气、氨气等。
四、电化学剥离法电化学剥离法是一种比较新颖的石墨烯制备方法。
该方法是通过在石墨基底和溶液中施加电场，将石墨片剥离成石墨烯。
具体操作过程是将石墨片作为阳极，放入含有离子溶液的电化学池中，然后施加电压，使石墨片与阳极之间发生剥离和离子交换，最终得到石墨烯。
电化学剥离法具有高效、可控性好等优点。
除了上述几种常见的制备方法外，还有许多其他的方法可以用来制备石墨烯，例如热解法、氧化还原法等。
这些方法各有优缺点，适用于不同的实际应用场景。
随着石墨烯研究的深入，相信会有更多更高效的制备方法被开发出来。
石墨烯的制备方法及发展应用概述
石墨烯的制备方法及发展应用概述一、本文概述石墨烯，一种由单层碳原子紧密排列形成的二维纳米材料，自2004年被科学家首次成功制备以来，便以其独特的物理和化学性质，引发了全球范围内的研究热潮。
本文旨在全面概述石墨烯的制备方法，以及其在各个领域的发展应用。
我们将介绍石墨烯的基本结构和性质，为后续的制备方法和应用探讨提供理论基础。
接着，我们将重点阐述石墨烯的几种主要制备方法，包括机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法等，并分析各方法的优缺点。
随后，我们将深入探讨石墨烯在能源、电子、生物医学等领域的应用现状和发展前景。
我们将对石墨烯的未来研究方向进行展望，以期为其在实际应用中的进一步推广提供参考。
二、石墨烯的制备方法石墨烯的制备方法多种多样，每一种方法都有其独特的优缺点和适用范围。
目前，石墨烯的主要制备方法包括机械剥离法、化学气相沉积法（CVD）、氧化还原法、碳化硅外延生长法以及液相剥离法等。
机械剥离法：这是最早用于制备石墨烯的方法，由英国科学家Geim和Novoselov在2004年首次报道。
他们使用胶带反复剥离石墨片，最终得到了单层石墨烯。
这种方法虽然简单，但产量极低，且无法控制石墨烯的尺寸和形状，因此只适用于实验室研究，不适用于大规模生产。
化学气相沉积法（CVD）：CVD法是目前工业上大规模制备石墨烯最常用的方法。
它通过高温下含碳气体在催化剂表面分解生成石墨烯。
这种方法可以制备出大面积、高质量的石墨烯，且生产效率高，成本低，因此被广泛应用于石墨烯的商业化生产。
氧化还原法：这种方法首先通过化学方法将石墨氧化成石墨氧化物，然后通过还原反应将石墨氧化物还原成石墨烯。
这种方法制备的石墨烯往往含有较多的缺陷和杂质，但其制备过程相对简单，成本较低，因此也被广泛用于石墨烯的大规模制备。
碳化硅外延生长法：这种方法通过在高温和超真空环境下加热碳化硅单晶，使硅原子从碳化硅表面升华，剩余的碳原子重组形成石墨烯。
这种方法制备的石墨烯质量高，但设备成本高，制备过程复杂，限制了其在大规模生产中的应用。
论石墨烯的制备方法
论石墨烯的制备方法石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体材料，具有独特的电学、热学和力学性质，因此在电子学、光学、催化等领域具有广泛的应用前景。
石墨烯的制备一直是科学界和工业界关注的热点问题，目前已经发展出多种制备方法，包括机械剥离法、氧化还原法、化学气相沉积法、化学气相沉淀法等。
本文将对这些制备方法进行综述，分析其原理、优缺点以及发展趋势。
一、机械剥离法机械剥离法是最早被发现的石墨烯制备方法之一，其原理是通过机械力将石墨材料剥离成单层石墨烯。
最早由安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫于2004年利用胶带将石墨片剥离成单层石墨烯，这一方法简单易行，但产率低，且容易产生杂质和缺陷。
后来，科学家们通过改进机械剥离方法，如采用不同的剥离材料、改变剥离角度等，提高了制备效率和质量。
尽管如此，机械剥离法的制备成本较高，无法满足大规模生产的需求，因此并不适合工业生产。
二、氧化还原法三、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种通过在金属衬底上沉积碳源气体，然后利用热分解或化学反应制备石墨烯的方法。
这一方法具有制备成本低、产率高、质量好的优点，因此受到了广泛关注。
最早由安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫等人于2009年提出，他们利用化学气相沉积法在镍表面沉积碳源气体，然后在高温条件下制备了高质量的石墨烯。
后来，科学家们通过改进反应条件、衬底材料、碳源气体等方法，进一步提高了石墨烯的制备效率和质量。
目前，化学气相沉积法已经成为制备石墨烯的主流方法之一，被广泛应用于科学研究和工业生产中。
石墨烯的制备方法多种多样，各有优缺点。
机械剥离法简单易行，但产率较低，不适合工业生产；氧化还原法制备石墨烯质量较高，但不环保；化学气相沉积法和化学气相沉淀法制备成本低、产率高、质量好，逐渐成为主流方法。
随着科学技术的不断进步，相信石墨烯的制备方法将会得到进一步改进和提高，为其在电子学、光学、催化等领域的应用提供更好的支持。
石墨烯纳米材料的制备与应用
石墨烯纳米材料的制备与应用石墨烯是一种由碳原子组成的一层厚度非常薄的二维碳材料，它具有极高的强度和导电性，也拥有许多其他令人惊奇的特性。
因此，石墨烯被广泛应用于生物学、电子学、光学、催化和其他领域的研究。
而在石墨烯的制备和应用中，纳米材料也扮演着十分重要的角色。
一、石墨烯的制备方式目前，石墨烯的制备方法主要分为机械剥离法、化学气相沉积法、化学剥离法、去氧还原法和电化学法五种。
而其中，化学气相沉积法和化学剥离法是较为常用的两种方法。
化学气相沉积法是利用化学反应在基底上沉积石墨烯薄膜。
该方法可以得到单晶石墨烯，薄膜质量较好，但生产难度较高，且设备成本高。
化学剥离法是指采用各种方法在各种材料表面制备石墨烯的一种技术。
该方法成本较低，操作简单，但是石墨烯质量较差，难以控制其层数和晶体质量。
二、石墨烯纳米材料的制备方式目前，石墨烯纳米材料的制备方式主要包括机械法、物理法、化学法和生物学法四种。
机械法是指利用机械磨擦、高温等方法将石墨烯制备成纳米材料。
这种方法制备的纳米材料质量较高，但是生产效率较低，且成本较高。
物理法是指利用物理方法，如离子束雕刻、电子束雕刻等将石墨烯制备成纳米材料。
这种方法可以制备各种形状的纳米材料，但是成本较高，难度较大。
化学法是指利用化学反应将石墨烯制备成纳米材料。
这种方法操作简单，成本低廉，但是石墨烯质量较差，存在一定的毒性。
生物学法则是指利用生物学反应将石墨烯制备成纳米材料。
与化学法相比，该方法更为安全，但是生产效率较低，成本也较高。
三、石墨烯纳米材料的应用由于石墨烯纳米材料具有许多优异的特性，在各个领域都有广泛的应用。
在生物学领域中，石墨烯纳米材料可用于生物传感器的制备及生物医学成像等；在电子学领域中，石墨烯纳米材料可用于半导体材料、太阳能电池等的制备；在光学领域中，石墨烯纳米材料可制备光电器件；在化学领域中石墨烯纳米材料可用于催化反应。
此外，在纳米电子学中，石墨烯纳米材料还可以作为晶体管和其他电子元件的材料，其导电性及传输率远高于硅材料，这也为电子学的进一步发展提供了更广阔的空间。
论石墨烯的制备方法
论石墨烯的制备方法石墨烯是由碳原子构成的二维薄片材料，具有很多特殊的物理和化学性质，因此被广泛应用于电子学、能源储存、传感器和生物医学等领域。
石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法、化学氧化还原法、溶剂剥离法及化学气液沉积法等。
下面将就这些制备方法进行详细介绍。
机械剥离法是最早被发现和广泛应用的制备石墨烯的方法之一。
这种方法首先通过机械剥离或剥离胶带等方式，将石墨晶体剥离成单层的石墨烯薄片。
虽然这种方法简单易行，但对石墨晶体的质量要求较高，并且生产规模较小，实用性较差。
化学气相沉积法是目前应用最广泛的石墨烯制备方法之一。
该方法通过将石墨基底置于所需的沉积气体中，在高温下进行石墨烯的生长。
这种方法的优点是可以在大面积上制备高质量的石墨烯，并且可以控制石墨烯的层数。
该方法需要高温、昂贵的设备和复杂的工艺流程，因此不适合大规模生产。
化学氧化还原法是通过将石墨氧化成氧化石墨烯，然后再还原成石墨烯的方法。
这种方法的优点是原料易得，并且可以制备大面积的石墨烯薄片。
该方法中的氧化步骤容易引入杂质，同时还原步骤对环境有一定的污染，因此对于一些特殊应用领域比较受限制。
溶剂剥离法是通过溶剂的作用将石墨氧化剥离成石墨烯的方法。
该方法的优点是工艺简单，可以制备大质量的石墨烯，并且可以与其他材料复合，形成功能性复合材料。
剥离过程中容易引入溶剂残留物和杂质，需要进一步的处理步骤。
石墨烯的制备方法涵盖了机械剥离法、化学气相沉积法、化学氧化还原法、溶剂剥离法和化学气液沉积法等多个方面，每种方法都有其适用的场景和优缺点。
随着石墨烯技术的不断发展，相信制备方法会越来越多样化，更加符合实际应用需求。
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。
石墨烯常用制备方法
石墨烯常用制备方法
一、石墨烯常用制备方法
1、气相沉积（CVD）
气相沉积（CVD）属于一种分子气相化学反应，它是在高温（一般情况下在550-950℃）和高压（一般在100-1000pa）的条件下，将原料通过催化剂转变为石墨烯电催化膜的制备方法。
优点：有温控，可以控制膜的厚度和结构。
缺点：需要高温和高压的条件，可能导致电催化膜品质不好。
2、硅基模板制备法
硅基模板制备法是通过化学气相沉积（CVD）在硅基模板上形成石墨烯的制备方法。
此方法在多晶硅基模板上形成石墨烯膜，经过后续处理去除模板，形成石墨烯膜。
优点：此方法可以在室温条件下进行，操作简便；可以得到高质量的石墨烯膜。
缺点：膜的厚度受模板的厚度影响较大；制备过程比较复杂。
3、电沉积制备法
电沉积制备法是在电极上通过催化剂和原料的反应，利用催化反应产生的电子电子反馈参与沉积物质，从而制备石墨烯的方法。
优点：操作简便，制备过程较快；不受模板的厚度影响，可以控制膜的厚度；可以得到高质量的石墨烯膜。
缺点：需要精确的控制电极，否则可能影响膜的品质。
4、氢化焙烧法
氢化焙烧法主要是将不饱和的物质（如碳氢物质或酰酸物质等）在高温下进行氢化反应，从而形成石墨烯的方法。
优点：制备过程比较简单，不需要高温和高压的条件；可以得到结构良好的石墨烯膜。
缺点：制备过程的温控不够精确，可能影响石墨烯膜的品质。
石墨烯的制备原理
石墨烯的制备原理石墨烯是由碳原子排列成的单层蜂窝结构的二维材料，具有出色的导电性、热导性和力学性能，因此在各个领域具有广泛的应用前景。
石墨烯的制备方法有多种，包括机械剥离法、化学气相沉积法、化学氧化还原法等。
下面将重点介绍其中几种常见的制备方法。
1. 机械剥离法机械剥离法是最早被发现的石墨烯制备方法之一，也被称为“卡宾法”。
该方法的原理是通过机械力作用，将石墨材料逐渐剥离为单层石墨烯。
具体操作时，将石墨材料（如石墨矿石或石墨粉末）放置于黏性基底上，然后使用胶带或刮刀等工具，通过剪切和剥离的方式逐渐获得单层石墨烯。
这种方法简单易行，但受制于剥离效率低、质量不稳定等问题，限制了其在大规模制备中的应用。
2. 化学气相沉积法化学气相沉积法是目前最常用的石墨烯制备方法之一。
该方法的原理是在高温下，通过在气相中加入碳源，使其在基底表面沉积形成石墨烯。
具体操作时，将基底（如金属片、二氧化硅等）放置于高温炉中，在适当的气氛中加入碳源（如甲烷、乙烯等），经过一系列的热解、扩散和沉积过程，最终在基底表面得到石墨烯。
该方法制备的石墨烯具有较高的质量和较大的尺寸，适用于大规模生产。
3. 化学氧化还原法化学氧化还原法是一种通过氧化和还原反应制备石墨烯的方法。
具体操作时，首先将石墨材料与强酸（如硫酸、硝酸等）进行氧化处理，使其形成氧化石墨烯。
然后，通过还原剂（如还原糖、氢气等）的作用，将氧化石墨烯还原为石墨烯。
这种方法制备的石墨烯质量较高，可以控制层数和形状，适用于制备特定形态的石墨烯。
除了上述方法，还有一些其他的石墨烯制备方法，如电化学剥离法、溶剂剥离法等。
这些方法各有优缺点，适用于不同的制备需求。
随着石墨烯研究的不断深入，制备方法也在不断进步和改进，以提高质量、效率和可控性。
石墨烯的制备方法多种多样，每种方法都有其独特的原理和适用范围。
通过不同的制备方法，可以得到具有不同性质和特点的石墨烯材料，为其在电子学、能源、生物医学等领域的应用提供了更多可能性。
论石墨烯的制备方法
论石墨烯的制备方法石墨烯是一种二维单层的碳 allotrope，具有材料学和物理学等领域广泛的应用前景。
石墨烯的制备方法目前主要包括机械剥离法、化学气相沉积法、化学剥离法、氧化法、还原法等。
本文将对这些制备方法进行详细介绍。
一、机械剥离法机械剥离法是制备石墨烯最早的方法之一，也是最简单的方法之一。
这种方法的原理是通过机械力将石墨材料剥离成单层的石墨烯。
机械剥离法的典型代表是胶带法。
将石墨材料粘贴在一块胶带上，然后再将胶带从石墨材料上剥离。
反复进行该操作，直到胶带表面只剩下石墨烯单层。
这种方法制备的石墨烯单层质量较高，但生产效率较低，适用于小规模实验室制备。
二、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种在高温高压条件下，通过化学反应在固体衬底表面生长石墨烯的方法。
该方法主要利用了石墨烯的化学气相反应动力学和热力学性质。
此方法包含两个主要过程，即在衬底表面通过化学反应形成石墨烯前体物质，然后通过热解、脱氢等过程形成石墨烯薄膜。
常用的衬底材料有镍、铜、铂等。
化学气相沉积法制备的石墨烯单层生产效率较高，适用于大面积制备。
三、化学剥离法化学剥离法是指利用化学方法将石墨材料分散在溶液中，并通过超声或机械力使其剥离成石墨烯单层。
最常用的化学剥离法是氧气剥离法和超声剥离法。
氧气剥离法是将石墨材料暴露在高温氧气环境下，使其氧化成氧化石墨氢化合物，然后通过酸浸取得石墨烯单层。
超声剥离法则是将石墨材料置于溶液中，通过超声波的作用使石墨材料剥离成石墨烯单层。
化学剥离法制备的石墨烯单层质量较高，但生产效率较低。
四、氧化法氧化法是一种将石墨材料通过氧化反应形成氧化石墨氢化合物，然后再通过热解、还原等过程得到石墨烯的方法。
常用的氧化剂有硝酸、高氯酸等。
氧化法制备的石墨烯质量相对较低，含有较多的杂质，但生产效率较高，适用于大规模制备。
石墨烯的制备方法包括机械剥离法、化学气相沉积法、化学剥离法、氧化法和还原法等。
不同的制备方法在成本、生产效率和质量等方面有所差异，适用于不同规模和需求的实验室和工业应用。
论石墨烯的制备方法
论石墨烯的制备方法石墨烯是由碳原子构成的一种二维晶格结构的物质，具有非常特殊的物理和化学性质。
自从2004年Novoselov等科学家首次成功地从石墨中分离出石墨烯以来，人们对石墨烯的研究逐渐增多，并发现了它在电子学、光学、生物医药等多个领域的潜在应用价值。
石墨烯的制备方法是研究人员关注的重点之一，本文将介绍一些常用的石墨烯制备方法及其优缺点。
1. 机械剥离法机械剥离法是最早被用来制备石墨烯的方法之一。
这种方法是通过用胶带粘取石墨晶体表面的碳原子层来制备石墨烯。
首先,将石墨单晶(现经常采用的石墨片)与粘合胶带接触并撕开，然后将剥离的胶带贴在硅衬底上,在去除胶带之后,石墨烯晶片滞留在硅衬底上。
机械剥离法的优点是操作简单，不需要复杂的设备，但缺点是低产量和低纯度。
2. 热解法热解法是一种利用化学气相沉积技术制备石墨烯的方法。
在热解法中,石墨晶体被加热至高温，然后通过化学气相沉积的方法，将其转化为石墨烯。
这种方法可以获得较大面积、高质量的石墨烯，但需要高温反应和高成本的反应装置。
3. 化学气相沉积法(CVD)化学气相沉积法是一种通过气态反应在衬底表面生长石墨烯的方法。
在CVD过程中，将金属蒸汽(如镍或铜)和甲烷气体送入反应室，金属蒸汽先在衬底表面形成成核点，然后甲烷气体在这些成核点上发生热解反应产生石墨烯。
CVD法能够制备大面积、高质量的石墨烯，是目前最为广泛应用的制备方法之一。
4. 氧化石墨烯还原法氧化石墨烯还原法是通过将氧化石墨烯还原为石墨烯的方法。
氧化石墨烯是一种将石墨烯氧化产生的产物，它的制备方法相对简单，可以采用Hummers法或Brodie法将石墨氧化。
然后,通过还原剂(如还原型烷基锂化合物、还原型到渗透性有机分子或水溶液形式的还原剂等)将氧化石墨烯还原为石墨烯。
这种方法能够通过氧化石墨烯生产大规模的石墨烯，但是还原后的石墨烯质量和电学性能较差。
液相剥离法是通过化学剥离来制备石墨烯。
将石墨粉末与一些表面活性剂如DBP溶解在有机溶剂中形成混合液，然后利用机械剥离的方法将石墨分散在溶剂中。
石墨烯制备方法
1、化学还原石墨烯氧化物法（推荐）试剂：石墨粉浓硫酸高锰酸钾水合肼 5%双氧水盐酸氢氧化钠仪器：超声仪离心仪实验步骤：氧化石墨制备：将 10 g 石墨 230 mL 98%浓硫酸混合置于冰浴中，搅拌 30 min 使其充分混合。
称取 40 g KMnO4 加入上述混合液继续搅拌 1 h 后移入 40o C温水浴中继续搅拌30 min 用蒸馏水将反应液(控制温度在 100 o C以下)稀释至 800-1 000mL。
后加适量 5% H2O2趁热过滤，用 5% HCl 和蒸馏水充分洗涤至接近中性。
最后过滤、洗涤在 60o C下烘干得到氧化石墨样品。
石墨烯制备：称取上述氧化石墨 0.05 g 加入到100 mL pH=11 的NaOH 溶液中在150 W 下超声90 min 制备氧化石墨烯分散液。
在 4 000 r/ min下离心 3 min 除去极少量未剥离的氧化石墨。
向离心后的氧化石墨烯分散液中加入0.1 mL水合肼，在90o C反应 2 h 得到石墨烯分散液，密封静置数天观察其分散效果。
2、微波法（推荐）试剂：石墨 NH4S2O8 H2O2仪器：超声仪实验步骤：将石墨与NH4S2O8 及H2O2在超声下混合, 然后进行微波反应, 成功制备了石墨烯。
他们指出该过程包括两步反应。
首先,NH4S2O8 在微波下发生了分解产生了氧自由基,在氧自由基的诱导下, 石墨纳米片被切开。
然后H2O2 分解并插入石墨纳米片层间从而导致石墨烯的剥离。
3、化学气相沉积法试剂：二氧化硅/硅镍甲烷氢气氩氨气仪器：马福炉实验步骤：K im等首先在S iO2 /Si基底上沉积一层100- 500nm厚的金属镍薄层, 然后在1 000o C 及高真空下, 以甲烷、氢气及氩气混合气为反应气,在较短的时间内制备了石墨烯。
W ei等采用甲烷和氨气为反应气, 一步法直接合成了氮掺杂的石墨烯。
在该氮掺杂的石墨烯中氮原子采取“石墨化”、“吡咯化”及“吡啶化”这三种掺杂方式。
石墨烯的制备方法
三.外延生长法
外延生长法是在单晶体表面外延生长石墨层，然后通过化学刻蚀将石墨层从基片剥离。常见有 两种方法，一种为SiC表面分解法，一种为分子束沉积法。
1.SiC表面分解法
SiC外延生长石墨烯的机制： 在高温下， SiC表面Si升华，于是残留的碳原子聚集形成弯曲的石墨烯层，而生长的石墨烯 常因SiC表面的缺陷而受阻，在其它区域也发生同样的过程，最终在SiC表面形成连续、尺寸与 绝缘基片相当的石墨烯层
压力
烘烤
2.剥离出石墨烯片层 用透明胶带从光刻胶上反复的剥离，最后用丙酮将光 刻胶溶解，那些留在光刻胶上的较薄的石墨烯片层也 即分散在了丙酮溶液中。
丙酮溶解
3.获得石墨烯片层 将 SiO2 / Si 衬底在丙酮溶液中浸过后，再用大量的水 和丙醇冲洗衬底，一部分石墨烯片层就留在了衬底上。
冲洗
4.筛选石墨烯片层 将衬底在丙醇中超声，最后留在衬底上的基本上都是厚度小 于10 nm的片层（它们之间较强的范德华力和毛细管作用力）， 其中就有单层的石墨烯。通过光学显微镜可以将薄的片层筛 选出来，再利用AFM寻找单层石墨烯并得到精确的厚度。
取向附生法
优点：单层石墨烯表现令人满意 不足：生产的石墨烯薄片往厚度不均匀
外延生长法
优点：能够制备出1-2碳原子厚度的石墨烯 不足：难以获得大面积、厚度均一的石墨烯
氧化石墨还原法
优点：成本较低、高效环保，并且能够大规模工业化生产 不足：容易导致一些物理、化学性能的损失
化学气相沉积法
优点：可制备出面积较大的石墨稀 不足：成本较高，工艺复杂
不同厚度的石墨烯片层在白光下的光学显微镜照片(a)，所标厚 度为AFM测量值；有褶皱的单层石墨烯AFM图像(b)，双层折叠 部分的厚度约为0.8 nm，证明石墨烯片层为单层石墨烯(尺寸大 小为3 um x3 um)
石墨烯的制备方法
世界目前现有的制备石墨烯的方法主要有：机械剥离法、加热SiC法、外延生长法化学还原法、化学气相沉淀法等等[2]。
以下为几种制备方法的简单介绍：(1)机械剥离法，是Novoselov的团队在2004年运用非常简单的一个方法，第一次得到了二维单层石墨烯的片层，从而开启了关于石墨烯研究的热潮。
机械剥离法大致过程为：首先用等离子束氧化处理热分解石墨表面，刻蚀出一个宽度范围为20μm~2mm、深5μm 的微槽，然后利用光刻胶把它粘附在玻璃衬底上，并用透明胶带来回地撕揭，与此同时用超声处理在丙酮溶液中有石墨薄片的玻璃衬底，然后将单晶硅片放入溶液里，由于分子间存在范德华力，而在范德华力作用下，在单晶硅片的表面上就会吸附单层石墨烯会，从而制备出石墨烯。
另外也可以通过固体表面与石墨的往复摩擦，这样也会使石墨烯层片吸附在固体表面，但得到的石墨烯尺寸不好控制。
其它也可以通过静电沉积法、淬火法等来剥离石墨。
但机械剥离法得到的石墨烯，能够较好地体现石墨烯的形貌，但是石墨烯宽度一般都比较大，会在微米量级别，而且效率较低，没法制得大规模的石墨烯。
(2) 加热Si C 法是由C.Berger等人经过几年的探索，最终总结出来的方法，该方法大致过程为在真空环境下绝缘隔热的SiC表面通过热退火来生长，可得到均匀一致、晶元尺寸的石墨烯。
K.V.Emtsev等提出了在1bar 的氩气环境下，在端基为Si的SiC基底上非原子位石墨化的方法产生更大尺寸的单层石墨烯，可以减少石墨烯中晶粒结构和不同厚度的问题，通过观察其拉曼光谱和霍尔测量的数据以及图表分析，证明其具有良好性能，而且当温度达到27K 时测得其电子迁移率最高可达2000cm2V-1s-1。
目前该方法存在的问题是制得石墨烯缺陷的浓度都还比较高。
我相信在不远的将来，待加热SiC法的技术，设备，方法等更加成熟之后，该方法会在制备石墨烯中得到更多地采用和推广。
(3) 氧化还原法是目前现阶段广泛应用液相法中的一种方法，也是大规模制备石墨烯材料的一种重要方法，氧化还原法的基本思路是在液相环境中应用固相剥离的思想。
石墨烯的制备(一)：氧化-还原法
高温-较低温’’反应过程。实验现象：1 原始石墨与浓硫酸混合呈现墨黑色、2 加入高锰酸钾 后变成墨绿色、3 加热反应后变成深褐色、4 样品溶入水中呈深棕色、5 经过双氧水处理后 呈橙黄色，6 样品经过离心洗涤、超声剥离、干燥研磨处理后得到样品 F1-3:GO-120。
2.3.F2-1:GO-72 的制备实验
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石墨烯的制备(一) ：氧化-还原法
2015.10
4.1.2.GO 的 FT-IR 表征
图 13 不同 GO 的 FT-IR 图谱
从图 13 可以看出， 5 个样品在 3426cm-1 处都出现一个较宽的吸收峰， 其中 F1-2-2:GO-48、 F1-2-2:GO-120 和 F2-1:GO-72 的峰较强，这主要是由于-OH 的伸缩振动引起的；5 个样品在 1617cm−1 处的吸收峰可能是 C-OH 的弯曲振动吸收峰； F1-2-2:GO-120 在 1725cm−1 处出现的 较强的吸收峰为羧基上的 C=O 伸缩振动峰；5 个样品在 1076cm−1、1389cm−1 的峰为 C-O-C、 C-O 的振动吸收峰，但峰形很弱，表明 C-O-C 基团很少；另外，1617cm-1 和 1389cm-1 处振 动吸收峰的共同出现，对应的是水分子的变形振动吸收峰，说明样品中有水分子的存在，这 也说明样品中的水分子很难去除；综上所述，可得知所制备的氧化石墨烯主要含有 OH 、 -COOH、C-O-C、-C=O 四种官能团。
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石墨烯的制备(一) ：氧化-还原法
2015.10
4.1.3.3.F1-3:GO-120
图 16 F1-3:GO-120 的 AFM 图谱
石墨烯制备方法
石墨烯制备方法石墨烯是由碳原子层层叠加成的二维单层晶体结构，具有优异的导电、热传导、机械强度等性质，引起了广泛的研究兴趣和应用前景。
本文将介绍十种常见的石墨烯制备方法，并对其具体原理、优缺点、适用范围等方面进行详细描述。
1. 机械剥离法机械剥离法是最早被用于制备石墨烯的方法之一。
其基本原理是利用粘性较小的胶带或其它材料粘取石墨材料，通过不断剥离得到具有单层结构的石墨烯。
该方法操作简单，无需复杂的仪器设备，但其制备的单层石墨烯规模较小，不利于大规模应用。
2. 化学剥离法化学剥离法是利用氧化剂将多层石墨氧化成石墨烯氧化物，再通过还原剂将其还原成石墨烯的方法。
此方法实现了石墨烯的大规模制备，但其过程中需要使用腐蚀性氧化剂和还原剂，对环境及操作人员都有一定的危害。
3. CVD法化学气相沉积(CVD)法是目前最为常用的石墨烯制备方法之一。
其原理是在铜、镍等金属基底表面上通过热解碳源气体，使其在金属表面上形成石墨烯。
该法的优点是可实现大面积石墨烯制备，操作相对简单，但需要高温反应，生产成本相对较高。
4. 红外激光还原法红外激光还原法是通过用红外激光照射氧化石墨烯氧化物，使其还原成石墨烯的方法。
该方法可以在常温下进行，不需要高温反应，具有高效、快速的优点。
该方法难以控制石墨烯的尺寸和形态，需要对反应中氧化剂等物质进行处理。
5. 化学气相沉积-石墨烯转移法化学气相沉积-石墨烯转移法是将通过CVD法制备的石墨烯在聚丙烯酰胺凝胶表面进行生长，再将其转移到其它基底表面的方法。
该方法可以实现制备大规模、高质量的石墨烯，但转移过程中容易产生褶皱、损伤等问题。
6. 氧化还原法氧化还原法是通过对石墨进行氧化处理，形成氧化石墨烯，再通过还原剂还原成石墨烯的方法。
该方法可以制备大面积石墨烯，但氧化过程可能影响石墨烯的性质。
7. 液相剥离法液相剥离法是利用毛细现象将石墨材料悬浮于溶液中，通过范德华力将单层石墨烯从基底上剥离的方法。
石墨烯的制备及其应用
石墨烯的制备及其应用石墨烯是一种单层的碳原子晶体，具有颠覆性的科技应用前景。
由于石墨烯具有极高的导电、导热性能及优异的力学性能，因此被广泛研究。
本文将介绍石墨烯的制备方法以及其在电子、机械、化学等领域的应用。
一、石墨烯的制备方法1. 机械剥离法：利用氧气等物理和化学剥离方式在石墨烯的表面使其自然剥离。
这种剥离方法简便易行，但是制备的石墨烯质量较低。
2. 化学气相沉积法：将甲烷等含碳气体通入高温下的石墨基底上，使其碳原子从气体中沉积在基底上，最终得到石墨烯。
该方法的制备质量较高，但实验条件复杂。
3. 化学还原法：利用还原剂还原氧化的氧化石墨烯，实现对石墨烯的制备。
该方法简单易行，但还原过程中易出现杂质的情况。
以上三种制备石墨烯的方法各具特点，研究者可以根据具体应用场景和制备要求选择相应的方法。
二、石墨烯的应用1. 电子领域：由于石墨烯对电子的传输特性很好，因此石墨烯可以作为电子器件的材料使用。
例如，石墨烯场效应晶体管可以用来构建微型高性能晶体管集成电路等微型电子器件。
2. 机械领域：石墨烯具有优异的力学性能，强度高，抗拉强度高达130GPa，可以作为高性能复合材料的增强材料。
例如，石墨烯可以与聚合物制作成复合材料，用于轮胎、飞机、汽车的外壳等领域。
3. 化学领域：石墨烯具有高表面积和良好的分子吸附性能，因此被广泛用于分离和催化反应等领域。
例如，石墨烯可以用作催化剂，在化学反应过程中发挥催化作用，促进反应的进行。
总之，石墨烯的制备和应用一直是研究人员关注的热点问题。
随着技术的不断发展和创新，石墨烯的制备方法越来越简单，制备质量也越来越好，其应用领域也在不断拓展。
相信在未来，石墨烯会在各个领域发挥越来越大的作用，为人类的生活带来更多的福利。
石墨烯的制备方法及其应用
石墨烯的制备方法及其应用石墨烯是一种新型材料，具有非常的热门和广泛的应用前景。
石墨烯又称为“二维碳晶体”，可以看做是由碳原子构成的一层石墨结构，它的薄度只有一个碳原子的厚度，是其他材料的1/200。
石墨烯的制备方法石墨烯是由碳原子构成的，由此可知，石墨烯的制备与碳原子体系有关。
目前，主要的石墨烯制备方法分为机械剥离法、化学气相沉积法、化学液相沉积法、电子束爆破法、等离子体剥离法等。
1、机械剥离法机械剥离法是一种简单易行的方法，是通过将石墨烯的上下层分离，从而制得石墨烯。
这种方法的难点在于如何制备纯度高的石墨烯，这主要取决于原材料的纯度和剥离的工艺。
2、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种制备高质量、大面积的石墨烯的有力方法。
该方法是通过在高温下将金属铜薄膜加热，从而使其分解为原子状态，然后和二甲苯分子作用，形成类似六角形的石墨烯芯片，最后在氢气气氛中去除残留的有机物质得到单层石墨烯薄膜。
3、化学液相沉积法化学液相沉积法是一种制备高质量多层石墨烯的方法，是将硫酸和氧化剂混合，使其能够将石墨直接氧化，并形成含有石墨烯厚度的氧化石墨烯，在这个氧化石墨烯表面上进行还原反应，最终得到多层石墨烯薄膜。
石墨烯的应用石墨烯具有良好的导电性、热导率和机械性能，因此被广泛应用于电子学、传感器、生物医学、纳米技术、复合材料等领域。
1、电子学领域石墨烯具有极高的电导率和宽带特性，是制备新型电子器件的有力材料。
基于石墨烯的电子器件有逻辑门、场效应管、薄膜晶体管等。
石墨烯光伏材料的接触特性和光电学性能也被广泛研究。
2、传感器领域石墨烯具有优异的传感特性，可以用于气体、液体、化学品等的传感器。
石墨烯敏感层的精密控制和多层/纳米结构的设计可以大幅提高传感器的灵敏度和反应时间。
这一领域的研究为新型纳米传感器的开发提供了新思路与技术支持。
3、生物医学领域石墨烯还被广泛地应用于药物传递、癌症治疗、细胞成像等生物医学方面。
石墨烯纳米材料对生物分子/细胞的吸附、静电、化学反应等特性表现出优秀的性能，可被用于实现靶向药物传递等。
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石墨烯的制备方法概述1物理法制备石墨烯物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。
这些方法原料易得,操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。
1.1机械剥离法机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法，即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。
Novoselovt等于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热解石墨上剥离并观测到单层石墨烯，验证了单层石墨烯的独立存在。
具体工艺如下：首先利用氧等离子在1mm厚的高定向热解石墨表面进行离子刻蚀，当在表面刻蚀出宽20μm —2mm、5μm的微槽后，用光刻胶将其粘到玻璃衬底上，再用透明胶带反复撕揭，然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声，最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中，利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。
但是这种方法存在一些缺点，如所获得的产物尺寸不易控制，无法可靠地制备出长度足够的石墨烯，因此不能满足工业化需求。
1.2取向附生法—晶膜生长PeterW.Sutter等使用稀有金属钌作为生长基质，利用基质的原子结构“种”出了石墨烯。
首先在1150°C下让C原子渗入钌中，然后冷却至850°C，之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面，在整个基质表面形成镜片形状的单层碳原子“孤岛”，“孤岛”逐渐长大，最终长成一层完整的石墨烯。
第一层覆盖率达80%后，第二层开始生长，底层的石墨烯与基质间存在强烈的交互作用，第二层形成后就前一层与基质几乎完全分离，只剩下弱电耦合，这样制得了单层石墨烯薄片。
但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响制得的石墨烯薄片的特性。
1.3液相和气相直接剥离法液相和气相直接剥离法指的是直接把石墨或膨胀石墨(EG)(一般通过快速升温至1000°C以上把表面含氧基团除去来获取)加在某种有机溶剂或水中，借助超声波、加热或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯溶液。
Coleman等参照液相剥离碳纳米管的方式将墨分散在N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中，超声1h后单层石墨烯的产率为1%，而长时间的超声(462h)可使石墨烯浓度高达1.2mg/mL。
研究表明，当溶剂与石墨烯的表面能相匹配时，溶剂与石墨烯之间的相互作用可以平衡剥离石墨烯所需的能量，能够较好地剥离石墨烯的溶剂表面张力范围为40~50mJ/m2。
利用气流的冲击作用能够提高剥离石墨片层的效率。
Janowska等以膨胀石墨为原料，微波辐照下发现以氨水做溶剂能提高石墨烯的总产率(~8%)。
深入研究证实高温下溶剂分解产生的氨气能渗入石墨片层中，当气压超过一定数值至足以克服石墨片层间的范德华力时就能使石墨剥离。
因以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，制备过程不涉及化学变化，液相或气相直接剥离法制备石墨烯具有成本低、操作简单、产品质量高等优点，但也存在单层石墨烯产率不高、片层团聚严重、需进一步脱去稳定剂等缺陷。
2化学法制备石墨烯目前实验室用石墨烯主要通过化学方法来制备，该法最早以苯环或其它芳香体系为核，通过多步偶联反应使苯环或大芳香环上6个C均被取代，循环往复，使芳香体系变大，得到一定尺寸的平面结构的石墨烯。
在此基础上人们不断加以改进，使得氧化石墨还原法成为最具有潜力和发展前途的合成石墨烯及其材料的方法。
除此之外，化学气相沉积法和晶体外延生长法也可用于大规模制备高纯度的石墨烯。
2.1化学气相沉积法化学气相沉积法的原理是将一种或多种气态物质导入到一个反应腔内发生化学反应，生成一种新的材料沉积在衬底表面。
它是目前应用最广泛的一种大规模工业化制备半导体薄膜材料的技术。
Srivastava等采用微波增强化学气相沉积法在包裹有Ni的Si 衬底上生长出来20nm左右厚度的花瓣状的石墨片，并研究了微波功率大小对石墨片形貌的影响。
获得了比之前的制备方法得到的厚度更小的石墨片，研究结果表明：微波功率越大，石墨片越小，但密度更大，此种方法制备的石墨片含有较多的Ni元素。
Kim等在Si衬底上添加一层厚度小于300nm 的Ni，然后在1000°C的甲烷、氢气和氩气的混合气流中加热这一物质，再将它迅速降至室温。
这一过程能够在Ni层的上部沉积出6—10层石墨烯。
通过此法制备的石墨烯电导率高、透明性好、电子迁移率高(~3700cm2/(V·s))，并且具有室温半整数量子Hall效应。
用制作Ni层图形的方式，能够制备出图形化的石墨烯薄膜，这些薄膜可以在保证质量的同时转移到不同的柔性衬底上。
这种转移可通过两种方法实现：一是把Ni用溶剂腐蚀掉以使石墨烯薄膜漂浮在溶液表面，进而把石墨烯转移到任何所需的衬底上；另外一种则是用橡皮图章式的技术转移薄膜。
化学气相沉积法可满足规模化制备高质量、大面积石墨烯的要求，但现阶段因其较高的成本、复杂的工艺以及精确的控制加工条件制约了这种方法制备石墨烯的发展，有待进一步研究。
2.2外延生长法ClarieBerger等利用此种方法制备出单层和多层石墨烯薄片并研究了其性能。
通过加热，在单晶6H-SiC的Si-terminated(00001)面上脱除Si制取石墨烯。
将表面经过氧化或H2蚀刻后的样品在高真空下(UHV;basepressure1.32×10-8Pa)通过电子轰击加热到1000°C 以除掉表面的氧化物(多次去除氧化物以改善表面质量)，用俄歇电子能谱确定氧化物被完全去除后，升温至1250-1450°C，恒温1-20min。
在Si表面的石墨薄片生长缓慢并且在达到高温后很快终止生长，而在C表面的石墨薄片并不受限，其厚度可达5到100层。
形成的石墨烯薄片厚度由加热温度决定。
这种方法可以得到两种石墨烯：一种是生长在Si层上的石墨烯,由于接触Si层，这种石墨烯的导电性能受到较大影响；另一种是生长在C层上的石墨烯，具有优良的导电能力。
两者均受SiC衬底的影响很大。
这种方法条件苛刻(高温、高真空)、且制得的石墨烯不易从衬底上分离出来，不能用于大量制造石墨烯。
2.3氧化石墨还原法氧化石墨还原法制备石墨烯是将石墨片分散在强氧化性混合酸中，例如浓硝酸和浓硫酸，然后加入高锰酸钾或氯酸钾强等氧化剂氧化得到氧化石墨(GO)水溶胶，再经过超声处理得到氧化石墨烯，最后通过还原得到石墨烯。
这是目前最常用的制备石墨烯的方法。
石墨本身是一种憎水性的物质，然而氧化过程导致形成了大量的结构缺陷，这些缺陷即使经1100°C退火也不能完全消除，因此GO表面和边缘存在大量的羟基、羧基、环氧等基团，是一种亲水性物质。
由于这些官能团的存在，GO容易与其它试剂发生反应，得到改性的氧化石墨烯。
同时GO层间距(0.7~1.2nm)也较原始石墨的层间距(0.335nm)大，有利于其它物质分子的插层。
制备GO的办法一般有3种：Standenmaier法、Brodie法和Hummers 法。
制备的基本原理均为先用强质子酸处理石墨，形成石墨层间化合物，然后加入强氧化剂对其进行氧化。
GO还原的方法包括化学液相还原、热还原、等离子体法还原、氢电弧放电剥离、超临界水还原、光照还原、溶剂热还原、微波还原等。
Stankovich等首次将鳞片石墨氧化并分散于水中，然后再用水合肼将其还原，在还原过程中使用高分子量的聚苯乙烯磺酸钠(PSS)对氧化石墨层表面进行吸附包裹，避免团聚。
由于PSS与石墨烯之间有较强的非共价键作用(π?π堆积力)，阻止了石墨烯片层的聚集，使该复合物在水中具有较好的溶解性(1mg/mL)，从而制备出了PSS包裹的改性氧化石墨单片。
在此基础上，Stankovich等制备出了具有低的渗滤值(约0.1%体积分数)和优良的导电性能(0.1S/m)的改性单层石墨烯/聚苯乙烯复合材料。
这种方法环保、高效，成本较低，并且能大规模工业化生产。
其缺陷在于强氧化剂会严重破坏石墨烯的电子结构以及晶体的完整性，影响电子性质，因而在一定程度上限制了其在精密的微电子领域的应用。
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