维安网络

石墨烯的制备方法是什么？低压对设备要求高一点，可以制备大面积石墨烯薄膜。质量没有机械剥离的高，但比氧化法制备的石墨烯高很多，通过微机械剥离法可以制备出高质量的石墨烯，石墨烯的制备1，微机械剥离法氧等离子体束先热分解高取向石墨表面，然后用光刻胶粘在玻璃衬底上焙烧，再用透明胶反复从石墨上剥离石墨薄片，放入丙酮溶液中超声振荡，再将单晶硅片放入丙酮溶剂中，使单层石墨烯吸附在硅片上，从而成功制备单层石墨烯。

有化学氧化法和机械剥离法。碳纳米管剥离法和晶体外延生长法。化学气相沉积。这些制作方法都很好，不会污染环境，很环保。石墨烯粉末的常见制备方法包括微机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法、溶剂剥离法、溶剂热法等。石墨烯的生产方法有几种:氧气还原法、气象沉积法、化学氧化法、机械剥离法、有机合成法等。

目前报道的石墨烯材料的制备方法有机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和碳纳米管剥离法。微机械剥离法2004年，首次用微机械剥离法从高取向热解石墨中成功观察到单层石墨烯。利用这种方法，团队成功制备准二维石墨烯并观察其形貌，揭示了石墨烯二维晶体结构存在的原因。通过微机械剥离法可以制备出高质量的石墨烯。

石墨插层法是将天然鳞片石墨与石墨混合而成。插入的物质削弱了石墨层间的力。通过进一步的超声波和离心处理可以获得石墨烯片。这种方法制备的石墨薄片厚度一般只能达到几十纳米，强酸强碱等插层物质会破坏石墨烯的SP2结构，影响其理化性能。热膨胀剥离法首先采用Staudenmaier法制备氧化石墨，然后在密闭的石英管中，在氩气的保护下，将氧化石墨快速加热到2000 ℃/分钟以上至1050 ℃,持续30秒，氧化石墨上的环氧羟基分解产生CO2。

制备方法1。机械剥离法机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动来获得石墨烯薄层材料的方法。这种方法操作简单，得到的石墨烯通常保持完整的晶体结构。2004年，两位英国科学家用透明胶带将天然石墨逐层剥离，得到石墨烯，这也被归类为机械剥离法。这种方法一度被认为效率低下，无法工业化大规模生产。2.氧化还原法氧化还原法是用硫酸、硝酸等化学试剂和高锰酸钾、双氧水等氧化剂氧化天然石墨，增加石墨层间的间距，在石墨层间插入氧化物，制备氧化石墨。

采用物理剥离、高温膨胀等方法剥离氧化石墨粉末，制备氧化石墨烯。3.定向附生法定向附生法是利用生长基底的原子结构来“播种”石墨烯。首先，碳原子在1150℃渗入钌，然后冷却到850℃。冷却后，之前吸附的大量碳原子会浮到钌的表面，最后透镜状单层中的碳原子会长成一层完整的石墨烯。

根据原料和用途的不同，有几种不同的方法。一般来说，有气相沉积法、氧化还原法和插层法。气象沉积法主要是含碳气体(甲烷，隐约)。在一定的温度和压力条件下，碳原子附着在生长基上，形成单层碳结构物质，逐渐生长。优点:得到的石墨烯结构良好，尺寸不受原料限制。缺点:制备工艺复杂，生产效率低。氧化还原法是用氧化剂将石墨逐层氧化，用超声波将氧化层剥离。

石墨烯的研究和应用开发持续升温，与石墨和石墨烯相关的材料广泛应用于电池电极材料、半导体器件、透明液晶显示器、传感器、电容器、晶体管等。鉴于石墨烯材料的优异性能和潜在的应用价值，化学、材料、物理、生物、环境、能源等多个学科都取得了一系列重要进展。研究人员致力于在不同领域尝试不同的方法来制备高质量、大面积的石墨烯材料。

首先采用微机械剥离法制备石墨烯。微机械剥离法是用透明胶带将高度取向的热解石墨片压到其他表面上进行多次剥离，最终得到单层或数层石墨烯。2004年，Geim、Novoselov等人用这种方法在国际上首次获得单层石墨烯，证明了二维晶体结构在室温下也可以存在。微机械剥离法操作简单，样品质量高，是目前制备单层高质量石墨烯的主要方法。

制备石墨烯的常用方法有机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法和化学气相沉积法(CVD)。1.机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动来获得石墨烯薄层材料的方法。这种方法操作简单，得到的石墨烯通常保持完整的晶体结构，但得到的片层较小，生产效率较低。最常见的制备石墨烯的方法是先氧化石墨，然后通过超声波和高温的方式一层一层(当然也可能是几层)剥离，最后还原。今年工业上没有量产，能看到的都是在企业、科研院所或者大学的实验室里少量制备。氧化还原法。氧化还原法制备的石墨烯为粉末状，缺陷较大，但可以大量生产和大规模应用，且易于与其他物质复合和修饰。

机械剥离的石墨烯质量非常高，剥离的石墨烯片通常为数百纳米或微米，一般用于研究石墨烯的性质。收益率很低，转移也很有挑战性。液相汽提法。相对质量高，产量一般，是石墨烯粉末。低压化学气相沉积。低压对设备要求高一点，可以制备大面积石墨烯薄膜。质量没有机械剥离的高，但比氧化法制备的石墨烯高很多。

石墨烯的制备原理:首先将石墨粉氧化成“氧化石墨(GO)”粉末，然后将其混合成水溶液，均匀涂覆在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等薄膜基底上。石墨烯的制备方法如下:1 .氧化石墨烯的化学气相沉积中国科学院物理研究所硕士生在奥斯丁萨斯喀彻温大学Rodney教授和陈研究员的指导下，开发了一套化学气相沉积装置(CVD)。他们首次利用该装置制备了高质量的13C同位素合成石墨。

化学气相沉积将极大地促进石墨烯的应用研究。美国哥伦比亚大学教授菲利普·金(Philip King)曾表示，气相沉积法是制备大尺寸高质量石墨烯最经济的方法之一，对石墨烯的定量生产具有重要意义。2.定向附生法氧化石墨烯定向附生法的工作原理是利用生长基底的原子结构来“播种”石墨烯。其生成步骤如下:首先在1150℃时碳原子渗入钌中，冷却至850℃后，大量碳原子浮出表面，最终生长成第一层石墨烯。

1。微机械剥离法:先将氧等离子体束在高取向热解石墨表面，然后用光刻胶粘结在玻璃衬底上进行焙烧；其次，用透明胶反复将石墨薄片从石墨上剥离，然后放入丙酮溶液中超声振荡；最后，将单晶硅片置于丙酮溶剂中，使单层石墨烯吸附在硅片上，成功制备单层石墨烯。优点:方法简单易行，不需要苛刻的实验条件。得到的石墨烯晶体结构好，缺陷少，质量高。

2.外延生长法以单晶6HSiC为原料，用氢气腐蚀，然后在高真空下用电子轰击加热去除氧化物；热分解去除Si，石墨烯在单晶的(0001)面分解。优点:该方法制备的石墨烯具有较高的导电性，适用于对电学性能要求较高的电子器件，缺点:会产生不可控的缺陷和多晶畴结构，难以大面积制备。另外，制备条件苛刻，成本高，3.石墨插层法以天然鳞片石墨为原料，以碱金属元素为插层剂，通过插层剂与石墨的混合反应得到石墨插层化合物。