石墨烯ppt
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世界上最硬的物质 竟然存在于铅笔中
世界上最软的矿物质石墨 世界上强度最大的石墨烯
将石墨中的一层抽出
定义 关键词
0.335nm，头发 丝的20万分之
单原子层片状 一
碳原子sp2杂化
六角形，蜂巢晶格状
硬度最大
结构稳定
强度最高
韧性很好 透光性好
优
点
导电性能最好
电阻率低
比表面积大 导热系数高
由于以上优异的性能使得石墨烯有无比巨大的发展空间， 未来可应用于电子，航天，光等各个领域，很有研究价值。
一维
三维
二维
零维
发现过程
安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫将石墨 分离成小碎片，从碎片中剥离出较薄的石墨薄 片，然后用普通的塑料胶带黏住薄片的两侧， 撕开胶带，薄片就一分为二，不断重复，最后 仅剩下一层碳，便得到了石墨烯。并获得2010 诺贝尔物理奖。打破了二维单原子长程有序晶 体在非绝对零度不能存在的观点。
溶剂剥离法 可制备高质量石墨烯，但是产 率低。
取向附生法 石墨烯薄片厚薄不均，且与基 体的粘结会影响性能。
加热SiC法 产生缺陷，制备单一厚度的石 墨烯有困难，且SiC比较贵。
至今为止还未找到既可以满 足大规模生产，成本又低(石 墨烯的价格现在是钻石的15倍)， 而且生产出的石墨烯质量又
高的方法。因此对石墨烯生产
几组数字
结构稳定，c-c键1.42埃，键能大，c-c键连接 柔韧，碳原子面可弯曲。
强度大，石墨烯制成普通厚度的食品袋，可承 受2吨压力。硬度比钻石还硬，是世界上最好钢铁 的100倍。透光性好，只吸收2.3％的光。
电阻率10-8Ω· m
铜1.7× 10-8Ω· m
导热系数5300W/m·k
电子迁移率为光的1/300 比在硅内快100倍
搅拌球磨
行星球磨
CVD法
碳源在基体表面高温分解生长石墨烯
碳源：烃类气体，苯类。 生长基体：镍，铜，氧化镁，合金。 生长条件：压力，温度（碳源分解温度），载气。
渗碳析碳
两种机制 表面生长
氧化还原法
天然石墨与强酸氧化反应生成氧化石墨， 经超生分散弄成单层，最后加还原 剂取掉含氧基团。
还原剂：水合肼，硼氢化钠，对苯二酚。 氧化剂：高锰酸钾，浓硫酸，过氧化氢。
到1250-1450度恒温1-20min。
SiC外延法
利用硅的高蒸汽压在高与1400的高真空下使硅挥发， 剩余碳重排形成石墨烯。
优
机械分离法 可以制备高质量的石墨烯，但 产率低，无法实现工业化。
缺
CVD法 质量高，但条件要求高，需严
点
格控制温度和压力，不经济。
对 比
氧化还原法 产量高，成本低，可宏量制备， 但是会带来缺陷，影响性能， 造成废液污染。
铜380W/m·k，碳纳米管 3500W/m·k 计算及元件中104m/s 砷化镓中5×105m/s
机械分离法
石
墨
化学气相沉积法（CVD法）
烯
的
氧化还原法
制
备 方
加热SiC法
法
溶剂剥离法
取向附生法
机械分离法
对石墨晶体施加机械力，分离石墨烯
1 HOPG（高定向热解石墨）用胶带粘，层层剥离。
2
臼式研磨仪
工艺的研究已成为热点。
石墨烯的应用
石墨烯晶体管
石墨烯的应用 光子传感器
控制噪声
储氢材料
抗癌
气体传感器
防弹衣，纸片状飞机材料
溶剂剥离法
取向附生法
将少量石墨分散于溶剂中，形成低浓度分散液， 高温把碳深入钌，降温后碳浮到钌表面，
利用超声波破坏石墨间层范德华力，溶剂进入石墨 一层一层的长，最下面一层的碳与钌只有
层间，最后剥离出单层石墨烯。
弱电偶和。
加热SiC法
加热单晶6H-SiC脱出Si，将氧气或氢气刻蚀处理 的样品在高真空下电子轰击，去氧化物，后加热
世界上最硬的物质 竟然存在于铅笔中
世界上最软的矿物质石墨 世界上强度最大的石墨烯
将石墨中的一层抽出
定义 关键词
0.335nm，头发 丝的20万分之
单原子层片状 一
碳原子sp2杂化
六角形，蜂巢晶格状
硬度最大
结构稳定
强度最高
韧性很好 透光性好
优
点
导电性能最好
电阻率低
比表面积大 导热系数高
由于以上优异的性能使得石墨烯有无比巨大的发展空间， 未来可应用于电子，航天，光等各个领域，很有研究价值。
一维
三维
二维
零维
发现过程
安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫将石墨 分离成小碎片，从碎片中剥离出较薄的石墨薄 片，然后用普通的塑料胶带黏住薄片的两侧， 撕开胶带，薄片就一分为二，不断重复，最后 仅剩下一层碳，便得到了石墨烯。并获得2010 诺贝尔物理奖。打破了二维单原子长程有序晶 体在非绝对零度不能存在的观点。
溶剂剥离法 可制备高质量石墨烯，但是产 率低。
取向附生法 石墨烯薄片厚薄不均，且与基 体的粘结会影响性能。
加热SiC法 产生缺陷，制备单一厚度的石 墨烯有困难，且SiC比较贵。
至今为止还未找到既可以满 足大规模生产，成本又低(石 墨烯的价格现在是钻石的15倍)， 而且生产出的石墨烯质量又
高的方法。因此对石墨烯生产
几组数字
结构稳定，c-c键1.42埃，键能大，c-c键连接 柔韧，碳原子面可弯曲。
强度大，石墨烯制成普通厚度的食品袋，可承 受2吨压力。硬度比钻石还硬，是世界上最好钢铁 的100倍。透光性好，只吸收2.3％的光。
电阻率10-8Ω· m
铜1.7× 10-8Ω· m
导热系数5300W/m·k
电子迁移率为光的1/300 比在硅内快100倍
搅拌球磨
行星球磨
CVD法
碳源在基体表面高温分解生长石墨烯
碳源：烃类气体，苯类。 生长基体：镍，铜，氧化镁，合金。 生长条件：压力，温度（碳源分解温度），载气。
渗碳析碳
两种机制 表面生长
氧化还原法
天然石墨与强酸氧化反应生成氧化石墨， 经超生分散弄成单层，最后加还原 剂取掉含氧基团。
还原剂：水合肼，硼氢化钠，对苯二酚。 氧化剂：高锰酸钾，浓硫酸，过氧化氢。
到1250-1450度恒温1-20min。
SiC外延法
利用硅的高蒸汽压在高与1400的高真空下使硅挥发， 剩余碳重排形成石墨烯。
优
机械分离法 可以制备高质量的石墨烯，但 产率低，无法实现工业化。
缺
CVD法 质量高，但条件要求高，需严
点
格控制温度和压力，不经济。
对 比
氧化还原法 产量高，成本低，可宏量制备， 但是会带来缺陷，影响性能， 造成废液污染。
铜380W/m·k，碳纳米管 3500W/m·k 计算及元件中104m/s 砷化镓中5×105m/s
机械分离法
石
墨
化学气相沉积法（CVD法）
烯
的
氧化还原法
制
备 方
加热SiC法
法
溶剂剥离法
取向附生法
机械分离法
对石墨晶体施加机械力，分离石墨烯
1 HOPG（高定向热解石墨）用胶带粘，层层剥离。
2
臼式研磨仪
工艺的研究已成为热点。
石墨烯的应用
石墨烯晶体管
石墨烯的应用 光子传感器
控制噪声
储氢材料
抗癌
气体传感器
防弹衣，纸片状飞机材料
溶剂剥离法
取向附生法
将少量石墨分散于溶剂中，形成低浓度分散液， 高温把碳深入钌，降温后碳浮到钌表面，
利用超声波破坏石墨间层范德华力，溶剂进入石墨 一层一层的长，最下面一层的碳与钌只有
层间，最后剥离出单层石墨烯。
弱电偶和。
加热SiC法
加热单晶6H-SiC脱出Si，将氧气或氢气刻蚀处理 的样品在高真空下电子轰击，去氧化物，后加热