石墨烯如何制作 石墨烯制备方法详解

石墨烯如何制作

1.物理法制备石墨烯

物理方法制备石墨烯通常以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过以下几种方式来制备单层或多层石墨烯：

-机械剥离法：这种方法利用胶带等工具对高定向热解石墨进行反复粘贴与撕开操作，通过范德华力将石墨层逐渐剥离，从而得到石墨烯。原理简单，能制备出高质量的石墨烯，但产量低，难以大规模生产。

取向附生法：通过控制石墨的取向和生长条件，使石墨烯在特定方向上生长，提高其性能。

2.化学气相沉积法

化学气相沉积法（CVD）是在高温下，让含碳气体（如甲烷等）在金属催化剂（如镍、铜等）表面分解，形成碳原子，这些碳原子随后排列成石墨烯层。这种方法能够制备出大面积的石墨烯薄膜，且具有良好的可重复性和可控性。

3.氧化还原法

氧化还原法是工业化生产石墨烯的主要方法之一。这种方法通过将石墨或石墨烯前驱体与氧化剂和还原剂反应，实现石墨烯的制备。该方法产能相对稳定，工艺较为成熟。

4.超临界剥离法

超临界剥离法是利用超临界流体（如超临界二氧化碳）的特性，将石墨或石墨烯前驱体溶解，然后通过物理或化学方法实现石墨烯的剥离。这种方法具有环保、高效的特点。

5.专利摘要中的石墨烯制备方法

一些专利摘要中描述的石墨烯制备方法，如：

-石墨烯热界面材料：由两个或两个以上多孔石墨烯单元连接而成，具有高导热系数和低热阻。 LED用石墨烯包覆荧光材料的制备方法：通过将荧光粉置于反应炉内，抽真空至极低压力，然后在特定温度下通入甲烷和氢气，同时激发微波等离子体，最后自然降温至室温。

6.微机械分离法

微机械分离法是最普通的石墨烯制备方法之一，直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。2004年，海姆等科学家用这种方法成功制备出了单层石墨烯，并使其在外界环境下稳定存在。典型制备方法是用另一种材料膨化或者引入缺陷的热解石墨进行摩擦，体相石墨的表面会产生絮片。

通过以上多种方法，石墨烯的制备已经取得了显著的进展，为石墨烯在各个领域的应用奠定了基础。