3石墨烯结构、性质及其制备方法
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
微机械剥 • 丌足：制备的石墨烯其尺寸丌易控制，无法可靠地 制备出 离法
足够长度的石墨烯
叏向附生 • 丌足：生产的石墨烯薄片往往厚度丌均匀 法
• 优点：能够制备出1-2碳原子层厚的石墨烯
• 优点：单层石墨烯薄片表现令人满意
外延生长 • 丌足：难以获得大面积、厚度均一的石墨烯 法
氧化还原法
氧化石墨还原法是以鳞片石墨为原料, 经过一系列的氧获得氧化石墨,氧化石墨再经 还原而获得石墨烯的斱法。
碳纳米管剪切法
碳纳米管可以看作卷成柱状的石墨烯，因此将碳纳米管纵向剪开可以得 到石墨烯带。最近，很多研究小组已经用这种斱法成功实现了石墨烯带
的制备。Tour在低温加热条件下利用浓硫酸和高锰酸钾不多壁碳纳米管
反应，沿着纵向打开碳管的C一C键，形成石墨烯带。
• 优点：工艺简单、制备成本低和样品质量高
由于高温条件，层间化合物会収生分解，产沿石墨层间C轴斱的推力，这种推力进 大于石墨层间的范德华力，所以在这种推力的作用下，石墨层间距离扩大，从而使 石墨粒子沿C轴斱向高的膨胀，终形成蠕虫状石墨，即为膨胀石墨。
ห้องสมุดไป่ตู้
SiC高温分解法
由于碳化硅（SiC)材料拥有同石墨相似的层状结构，在高温中SiC収生分解，伴随 着Si原子的蒸収，碳原子重新键结最终形成石墨烯。
PMMA碳化法
美国莱斯大学Z. Z. Sun等人以PMMA为固体碳源，以铜衬底为催化材料，在 800°C氢气氩气的混合气氛中碳化PMMA，最终获得石墨烯。
化学溶液直接剥离法
实现溶剂直接剥离的关键就在于找到一种溶剂使溶剂不石墨层之间的作用力不石墨 层不层之间的作用力相当，如此便从另一角度减弱了石墨层不层间的相互作用，使 其在外部加入一定的机械力的情况可是实现较好的剥离。
石墨烯的制备及物理化学性质
石墨烯的制备及物理化学性质在材料科学中，石墨烯是一种薄而强壮、导电、导热的材料，具有许多应用的潜力。
石墨烯是由一层厚的碳原子构成的，这些碳原子形成了具有六边形排列的、类似于蜂窝的晶格。
石墨烯的厚度仅为单层碳原子，也就是说，它只有2.1埃的厚度。
本文将详细介绍石墨烯的制备及其物理化学性质。
一、石墨烯的制备方法1. 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种制备大面积单层石墨烯的有效方法。
这种方法利用了金属催化剂（如铜）的功效，在高温下使石墨烯形成。
该方法可以通过单层石墨烯的生长时间、温度、气压和气体组成等参数来控制石墨烯层数和晶体质量。
2. 机械剥离法机械剥离法是通过用胶带将厚的石墨片层层剥离来制备单层石墨烯的简单但耗费时间和精力的方法。
在这种方法中，厚的片状石墨材料被黏在胶带上，然后胶带被剥离下来，带走一层石墨片。
通过反复剥离，可以生产出质量高、单层薄的石墨烯。
3. 氧化石墨还原法氧化石墨还原法是一种通过将石墨氧化物还原来制备石墨烯的方法。
在这种方法中，石墨被暴露在酸性溶液中以形成石墨烯氧化物。
然后，溶液中的石墨烯氧化物通过化学还原来转化为石墨烯。
这种方法是一种简单和可控的制备单层石墨烯的方法。
二、石墨烯的物理化学性质1. 强韧刚硬石墨烯具有很高的力学强度和刚度，且可以适应各种形式的弯曲或平面应变。
这种强劲和柔韧的特性使得石墨烯非常有吸引力，因为它可以应用于许多行业，如航空航天工业和军事领域等。
2. 巨大的比表面积和孔隙率石墨烯的单层结构使其具有巨大的表面积和孔隙率，因此具有优异的吸附分子的能力。
这种能力使石墨烯在油气、环保、医学等领域中有着广泛的应用前景。
3. 高导电性和热导率石墨烯是一种优异的电器材料，具有高导电性和热导率。
同时，石墨烯还表现出热稳定性和低电子热容。
这些特性使其在微电子器件、传感器、太阳能电池等领域中有广泛的应用。
4. 光学性质和透明性单层石墨烯具有很高的透明性和光学吸收能力，因此在显示技术、激光器和生物成像等领域有着广泛的应用。
三维石墨烯制备的有效方法
三维石墨烯制备的有效方法一、引言在过去几十年中，石墨烯作为一种具有出色的物理和化学性质的二维材料，引起了广泛的研究兴趣。
然而，随着研究的深入，人们意识到二维石墨烯存在一些限制，例如其机械稳定性和特定的电子输运特性。
为了解决这些问题，三维石墨烯近年来受到了更多的关注。
在本文中，我们将探讨一些有效方法来制备三维石墨烯。
二、机械剥离法机械剥离法是最早被用于制备二维石墨烯的方法之一，也可以用于制备三维石墨烯。
该方法的基本原理是通过使用胶带或刮刀等工具，将石墨烯从石墨材料中剥离下来。
然而，由于三维石墨烯的结构更为复杂，机械剥离法在制备过程中会面临一些挑战。
机械剥离往往会导致石墨烯层之间的层间距扩大，从而降低了材料的电子传导性能。
对于较大规模的制备过程来说，机械剥离法也存在效率低下的问题。
三、化学气相沉积法化学气相沉积法（CVD）是一种常用的制备二维石墨烯的方法，也可以用于制备三维石墨烯。
该方法的基本原理是通过将碳源气体（通常是甲烷或乙烯）与金属催化剂（如铜片或镍片）共同放置在高温下，使碳源气体在催化剂表面解离，生成碳原子，最终形成石墨烯薄片。
与二维石墨烯不同，制备三维石墨烯需要控制催化剂的形貌和热力学参数，以实现石墨烯的三维生长。
化学气相沉积法还可以通过调节碳源气体的浓度和流量，以及反应时间和温度等参数，来控制石墨烯的厚度和形貌。
四、电化学剥离法电化学剥离法是一种相对较新的制备石墨烯的方法，也可以用于制备三维石墨烯。
该方法利用电化学反应将石墨材料中的碳原子逐层剥离，形成石墨烯层。
其中，电解液中的化学物质和电流密度是影响石墨烯剥离速度和质量的重要因素。
通过调节电化学剥离的条件，可以控制三维石墨烯的结构和性能，如层数、孔隙度和导电性等。
然而，电化学剥离法的制备过程相对复杂，并且需要较大的设备和操作技术。
五、层层析法层层析法是一种将二维石墨烯堆积成三维结构的方法。
该方法首先制备单层或多层的二维石墨烯，然后通过层间作用力或界面薄膜的辅助，将这些石墨烯层堆积起来形成三维结构。
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。
三元石墨插层化合物
三元石墨插层化合物三元石墨插层化合物是一种新型的材料，其结构由石墨烯和其他两种原子或分子组成。
这些三元化合物在电子学、储能技术和催化领域等方面具有广泛的应用潜力。
下面将详细介绍三元石墨插层化合物的定义、特点、制备方法、应用以及未来发展趋势。
定义：三元石墨插层化合物是指由石墨烯和其他两种原子或分子组成的化合物。
石墨烯是由碳原子形成的二维晶体结构，具有优异的导电性和机械性能。
通过将其他原子或分子插入石墨烯层之间的空隙，可以调控材料的性质和功能。
特点：三元石墨插层化合物具有以下几个特点：1.独特的结构：三元石墨插层化合物的结构独特，由于不同原子或分子的插入，可以形成不同的层间距离和相互作用，从而调控材料的性质。
2.多样的性能：由于石墨烯层的存在，三元石墨插层化合物具有优异的导电性、高比表面积和良好的机械性能。
同时，通过插入其他原子或分子，还可以调控材料的光学、电化学和催化性能。
3.可控的制备：制备三元石墨插层化合物的方法多样，可以通过化学合成、气相沉积和机械剥离等方法进行制备，从而实现对材料结构和性质的可控调节。
制备方法：制备三元石墨插层化合物的方法主要包括以下几种：1.化学合成法：通过化学反应将不同原子或分子与石墨烯进行反应，形成插层结构。
例如，可以利用化学还原法将金属离子还原到石墨烯层间。
2.气相沉积法：在合适的气氛条件下，利用化学气相沉积或物理气相沉积的方法，在石墨烯上沉积其他原子或分子。
3.机械剥离法：通过机械剥离的方法，将不同原子或分子层与石墨烯层分离，形成插层结构。
应用：三元石墨插层化合物具有广泛的应用潜力，在以下领域具有重要的应用价值：1.电子学：由于三元石墨插层化合物具有优异的导电性能和可调控的带隙结构，可以应用于柔性电子器件、场效应晶体管和光电探测器等领域。
2.储能技术：三元石墨插层化合物可以作为锂离子电池和超级电容器等储能设备的电极材料。
其高比表面积和优异的电导率使得储能装置具有更高的能量密度和更快的充放电速度。
石墨烯材料的制备与物理性质分析
石墨烯材料的制备与物理性质分析石墨烯是一种纯碳物质，在平面上呈现出一层厚度仅为一个原子的六角形结构。
它作为新型二维材料，具有许多优异的物理和化学性质，吸引了广泛的研究兴趣。
本文将主要探讨石墨烯材料的制备方法以及其物理性质分析。
一、石墨烯的制备方法石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法、化学还原法等多种。
其中，机械剥离法是最早被开发出来的一种方法。
机械剥离法是使用普通钢笔在石墨磨片上来回拉动，将石墨片表面上的一层原子层逐个去除，直到只剩下一个原子层。
这种方法制备出来的石墨烯，具有高质量和优异物理性质。
但是，这种方法需要特殊的实验室条件和精密的实验操作技能，不易普及。
化学气相沉积法是利用化学气相行为，在载体表面沉积石墨烯。
通俗地说，就是在石墨烯生长前，在金属基底上使之生成一个稳定的氢气环境，接着在气相中流入气体的碳元素。
这种方法可以用较少的实验室设备和较少的时间制备石墨烯。
但是，化学气相沉积法的产率较低，而且可能会影响材料的结构和物理性质。
化学还原法是将石墨氧化，制备出含氧石墨烯，在加入还原剂的情况下将其还原成石墨烯。
这种方法技术相对容易，可以实现大规模的制备。
但是，和其他制备方法产生的石墨烯相比，质量和物理性质会有一些变化。
二、石墨烯的物理性质石墨烯具有一些独特的物理性质，例如高导电性、高热导性、高强度和低重量等。
这些性质是由于它的特殊结构和电子能带结构所决定的。
高导电性是指石墨烯中电子的运动很容易受到电子能带的影响，因此它在电子传播方面具有很好的导电性。
高热导性也是因为石墨烯中能够进行很好的电子传导。
高强度牵涉到几个因素，包括石墨烯单个原子厚度和碳原子之间ϰ-π相互作用。
这使其具有比钢铁和钻石高得多的强度。
石墨烯的低重量是由于它只是一个原子厚度的材料。
其他的物理性质包括其独特的光学性质。
由于石墨烯是纯碳材料，在红外光谱中呈现出非常强烈的吸收。
这给它在红外成像方面的应用提供了一些可能性。
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。
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三、石墨烯结构、性质及其制备方法根据“大爆炸（Big Bang）论”，碳是在宇宙形成过程中由三个氦原子经热聚变而形成的固体。
从此，碳元素以单质或化合物广泛存在于宇宙和地球上，成为地球上一切生物有机体的骨架元素。
碳不仅是生命的骨架，也作为塑料、橡胶和纤维的主要构成部分帮助人类创造了一个绚丽多彩的世界。
碳元素存在着众多同素异形体，除了众所周知的金刚石、石墨之外；最近几年时间里，富勒烯、碳纳米管以及石墨烯都成了纳米科技的“宠儿”。
最近美国天文学家小组在老年恒星周围首次发现石墨烯与巴基球（如下图所示）。
（一）石墨烯（graphene）的结构石墨烯是一种二维晶体，它是由碳原子按六边形晶格结构整齐排布而成的碳单质，碳原子之间是s杂，键能很强，结构非常稳定，其中未参加杂化的电子在整个碳网中自由移动。
人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片，当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。
此外，美国哥伦比亚大学研究人员指出：当石墨片的层数大于等于9时表现的是石墨的性质，而当石墨片的层数小于9时就会表现出石墨烯的新奇特性！更进一步， 国家纳米科学中心孙连峰研究员及其合作者发现：金在不同层数的石墨烯表面扩散系数及扩散势垒与其层数密切相关，他们提出可以通过观察金膜的形貌来进一步辨别石墨烯的层数，而且金膜可以通过热处理方法去掉。
（二）石墨烯的新奇特性至今为止，已经发现石墨烯具有很多非凡的物理及电学性质。
石墨烯是零带隙半导体,有着独特的载流子特性,为相对论力学现象的研究提供了一条重要途径;电子在石墨烯中传输的阻力很小,在亚微米距离移动时没有散射,具有很好的电子传输性质;石墨烯韧性好,有实验表明,它们每 100nm距离上承受的最大压力可达2.9N,是迄今为止发现的力学性能最好的材料之一。
石墨烯特有的能带结构使空穴和电子相互分离,导致了新电子传导现象的产生,如量子干涉效应、不规则量子霍尔效应等,使原有的温度范围扩大了10倍。
石墨烯在很多方面具备超越现有材料的特性,具体如下图所示。
日本企业的一名技术人员形容单层石墨碳材料“石墨烯”是“神仙创造的材料”。
石墨烯的出现,有望从构造材料到用于电子器件的功能性材料等广泛领域引发材料革命。
最近人们还发现了石墨烯的另一种独特性质。
那就是不施加磁场，只需使石墨烯扭曲变形，就能像施加了极强磁场一样使石墨烯的电特性发生变化。
因此石墨烯还有望用作高灵敏度应变感传器元件。
（三）石墨烯的制备方法2008由机械剥离法制备得到的石墨烯是世界最贵的材料之一,仅人发截面大小的微小样品也需要花费$1000。
随着制备程序的规模化,成本也降低很多。
现在,生长于碳化硅表面上的石墨烯晶膜的价钱主要决定于基板成本,在 2009年大约为$100/。
韩国研究者使用化学气相沉积法,将碳原子沉积于镍金属基板,形成石墨烯,浸蚀去镍金属后,转换沉积至其它种基板。
这样,可以更便宜地制备出尺寸达30英寸宽的石墨烯薄膜。
2cm 1、撕胶带法/轻微摩擦法最普通的是撕胶带法,直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。
2004年,海姆等用这种方法制备出了单层石墨烯,并可以在外界环境下稳定存在。
典型制备方法是用另外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状的晶体,在这些絮片状的晶体中含有单层的石墨烯。
但缺点是此法利用摩擦石墨表面获得的薄片来筛选出单层的石墨烯薄片,其尺寸不易控制,无法可靠地制造长度足供应用的石墨薄片样本。
2、 碳化硅表面外延生长该法是通过加热单晶碳化硅脱除硅，在单晶(0001)面上分解出石墨烯片层。
具体过程是：将经氧气或氢气刻蚀处理得到的样品在高真空下通过电子轰击加热,除去氧化物。
用俄歇电子能谱确定表面的氧化物完全被移除后,将样品加热使之温度升高至1250~1450℃后恒温 1~20min,从而形成极薄的石墨层，经过几年的探索，克莱尔·伯格：（Claire Berger)等人已经能可控地制备出单层或是多层石墨烯。
在 C-terminated表面比较容易得到高达100层的多层石墨烯。
其厚度由加热温度决定,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粘合会影响碳层的特性,制备大面积具有单层厚度的石墨烯比较困难。
3、金属表面生长取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯，首先让碳原子在1150℃下渗入钌，然后冷却，冷却到850℃后,之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面，镜片形状的单层的碳原子“孤岛”布满了整个基质表面，最终它们可长成完整的一层石墨烯。
第一层覆盖80％后，第二层开始生长。
底层的石墨烯会与钌产生强烈的相互作用，而第二层后就几乎与钌完全分离，只剩下弱电耦合，得到的单层石墨烯薄片表现令人满意。
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碳层的特性。
另外彼得·瑟特（Peter Sutter）等使用的基质是稀有金属钌。
4、 化学气相沉积法(CVD)化学气相沉积法提供了一种可控制备石墨烯的有效方法,与制备 CNT不同,用 CVD法制备石墨烯时不要颗粒状催化剂,它是将平面基底（如金属薄膜、金属单晶等)置于高温可分解的前驱体（如甲烷、乙烯等)气氛中,通过高温退火使碳原子沉积在基底表面形成石墨烯,最后用化学腐蚀法去除金属基底后即可得到独立的石墨烯片。
通过选择基底的类型、生长的温度、前驱体的流量等参数可调控石墨烯的生长（如生长速率、厚度、面积等),此方法已能成功地制备出面积达平方厘米级的单层或多层石墨烯,其最大的优点在于可制备出面积较大的石墨烯片。
这种方法的缺点是必须在高温下完成,且在制作的过程中,石墨烯膜有可能形成缺陷。
5、 氧化减薄石墨片法石墨烯也可以通过加热氧化的办法一层一层的减薄石墨片,从而得到单、双层石墨烯。
氧化石墨烯法在最初的目标ITO的替代材料方面陷入了苦战,原因是导电性无法提高。
富士电机控股公司将太阳能电池透明导电膜的制作方法由氧化石墨烯法改成了CVD法。
最近,不经过氧化及还原等工艺直接制作石墨烯粉末的技术也已经开发出来。
索尼也十分关注氧化石墨烯。
该公司在2010年9月举行的第71届应用物理学会学术演讲会上,介绍了在通道层中采用还原后的氧化石墨烯制作的TFT及其工作性能等。
据索尼介绍,载流子迁移率可达,这一数值与有机半导体相当。
~6.00.22cm/Vs6、 肼还原法将氧化石墨烯纸置入纯肼溶液(一种氢原子与氮原子的化合物),这溶液会使氧化石墨烯纸还原为单层石墨烯。
7、 乙氧钠裂解一份于 2008年发表的论文,描述了一种程序,能够制造达到公克数量的石墨烯。
首先用纳金属还原乙醇,然后将得到的乙醇盐产物裂解,经过水冲洗除去钠盐,得到黏在一起的右墨烯,再用温和声波振动振散,即可制成公克数量的纯石墨烯。
8、 切割碳纳米管法切割碳纳米管也是制造石墨烯带的正在试验中的方法。
其中一种方法是用过锰酸钾和硫酸切开在溶液中的多壁碳纳米管,另外一种方法是使用等离子体刻蚀一部分嵌入于聚合物的纳米管。
以上制备方法中比较典型常用制备方法的是机械玻璃法、CVD 法、SiC分解法和氧化石墨烯还原法。
各种方案均有优缺点，没有一种是万能的。
机械剥离法首次证明单层石墨烯可稳定存在。
CVD法可制作出30英寸的石墨烯薄片。
SiC分解法只需加热SiC基板即可，但剥离石墨烯比较困难。
氧化石墨烯还原法不能获得高品质石墨烯，但适用于采用涂布工艺制作器件（如下图所示）。
具体而言，成为2010年诺贝尔物理学奖获奖理由的“机械剥离法”，是一种反复在石墨上粘贴并揭下粘合胶带来制备石墨烯的方法，缺点是很难控制所获得的石墨烯片的大小及层数。
而且只能勉强获得数mm见方的石墨烯片。
其优点是，可以获得采用其他方法时无法实现的极高品质石墨烯片。
还有人指出，“正是因为机械剥离法的出现才使石墨烯的分离研究在短时间内取得了进展”。
另外，制造大面积石墨烯膜也已成为可能。
采用的方法是化学气相沉积（CVD）法。
这是在真空容器中将甲烷等碳素源加热至1000℃左右使其分解，然后在Ni及Cu等金属箔上形成石墨烯膜的技术。
2010年6月韩国成均馆大学与三星电子等宣布，开发出了可制备30英寸单层石墨烯膜的制造工艺以及采用这种石墨烯膜的触摸面板，这一消息让石墨烯研究人员及技术人员感到十分吃惊。
不过，在1000℃高温下采用的工艺只能以分批处理的方式推进，这是该制造工艺的瓶颈。
而且这种工艺还存在反复转印的过程中容易混入缺陷及杂质的问题。
SiC基板的热分解法是将SiC基板加热至1300℃左右后除去表面的Si，剩余的C自发性重新组合形成石墨烯片的工艺。
IBM公司2010年1月将原来的机械剥离法改为这种方法制作了石墨烯FET。
其优点是“不会受原来SiC基板上存在的若干凹凸的影响，可像从上面铺设地毯一样形成石墨烯片”（NTT物性科学基础研究所）。
而其存在的课题是，需要非常高的处理温度，石墨烯片的尺寸不易达到数μm见方以上，而且很难转印至其他基板，只能使用昂贵的SiC基板。
氧化石墨烯还原法是：首先使石墨粉氧化，然后放入溶液内溶化，在基板上涂上薄薄的一层后再使其还原。
目前，这种方法用于制作大面积透明导电膜以及采用涂布工艺制作的TFT。
尽管该工艺的温度较低而且方法简单，但由于采用折叠多个数十nm见方断片的构造，而且不能完全还原，因此存在的课题是很难确保充分的导电性及透明性。
由以往的制造工艺改进而来的4种工艺（如下图所示）。
（a）将CVD法以往存在的问题——高达1000℃的工艺温度降至400℃ 以下，（b）将工艺温度降至650℃。
（c）通过在硅基板上直接形成SiC薄膜，解决了SiC热分解法存在的石墨烯转印困难的问题。
（d）在没有氧化还原等石墨烯品质劣化因素的情况下，制备涂布工艺用石墨烯分散液的方法。
越来越多的制备工艺(1)、以蔗糖为原料可制造石墨烯据美国物理学家组织网2月14日报道，美国科学家使用普通的蔗糖制造出了纯净的石墨烯，用这种石墨烯可以研制出更轻、更快、更廉价、更紧实柔韧的计算机电子设备，可广泛运用于军用飞机和医疗领域。
美国莱斯大学化学教授詹姆斯·图尔领导的科研小组首先将少量的蔗糖放置在一薄层铜箔上，然后在加热和低压下让这些蔗糖接触流动的氢气和氩气。
10分钟后，这些蔗糖缩减成纯净的单层石墨烯，调整气体的流动可控制石墨烯薄膜的厚度。
该研究团队的这种一步式低温处理方法不仅相对简单而且可控，不需要使用更难处理的化学气相沉积法以及其他需要高温的方法，使制造石墨烯变得更加容易。
图尔解释道，在传统化学气相沉积法中，科学家需要持续使用气体（甲烷或乙烷）来调整石墨烯的生长环境和掺杂物质以让石墨烯的质量达到最优，但新方法使用了不同的碳原料，因此，可以更好地控制石墨烯中掺杂的物质和石墨烯的厚度。