石墨烯的制备及评价综述
石墨烯材料的制备和应用
石墨烯材料的制备和应用石墨烯是由碳原子构成的单层蜂窝状结构材料，拥有极强的导电、导热、机械强度和化学稳定性等优良特性，具有广泛的应用前景。
本文将介绍石墨烯的制备和应用领域。
一、石墨烯的制备方法1.机械剥离法石墨烯最早的制备方法之一是机械剥离法。
该方法利用粘性较小的胶带或者放电石墨杆等将石墨中的石墨烯层分离，再用显微镜或者扫描电镜进行观察和鉴定。
这种方法制备出的石墨烯材料不仅成本较低，而且结构较为单一。
但是，其缺点也很明显：不适用于大批量生产，且对石墨质量要求极高，生产效率很低。
2.氧化-还原法除了机械剥离法外，氧化-还原法也是石墨烯的常用制备方法。
其步骤为，对石墨进行高温氧化处理，得到氧化石墨，然后通过还原反应将其还原得到石墨烯。
这种制备方法简单易行，对石墨原料的要求较低且可大规模生产。
但是生产出的石墨烯含杂质较多，且其质量受到还原反应条件的限制。
3.化学气相沉积法化学气相沉积法（CVD）用热解的气相碳源沉积在晶种上。
CVD法是石墨烯的高规模生产的主要方法，制备的石墨烯为多晶性，但石墨烯的芯片可达到厘米级别，还可以控制其厚度，并且产生的杂质很少。
此法需要高昂的设备和高温高压等极其苛刻的条件来实现，且实验步骤复杂，但是，这种方法却可以获得高纯石墨烯。
二、石墨烯的应用领域1.电子学领域石墨烯由于其优良的电导性、透明度和受限于电子的高度可调制性，是构筑微型电路和其他电子元件的理想选择。
在电子领域，石墨烯的应用将涉及到传感器、场效应晶体管以及集成电路等领域。
石墨烯电极也用于生产锂离子电池、电容器和柔性电路板等方面，有较好的应用前景。
2.生物医学领域石墨烯的高比表面积、良好的生物相容性和其他特殊的物理和化学性质在生物医学等领域中也具有巨大的潜力。
石墨烯可以用于生物传感器、分子探针、药物释放器及其它医疗器械等等。
例如，在药物释放器方面，石墨烯可以帮助精准释放药物、降低药物剂量、减轻药物不良反应、延长药物释放周期等。
石墨烯制备及性能实验报告概论
石墨烯制备及性能实验报告一、绪论石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。
是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。
石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收 2.3%的光；导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温其电子迁移率超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-8 Ω·m，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。
因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。
由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。
2004年,英国曼切斯特大学科学家GeimAK等人,通过胶带反复剥离石墨片获得只有一个原子厚度的石墨单片—石墨烯(graphene）。
石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂窝状晶格结构的碳质材料。
在石墨烯被发现以前,理论和实验上都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,因而石墨烯的问世引起了全世界的关注。
事实上,石墨烯是普遍存在于其他碳材料中,并可以看作是其他维度碳基材料的组成单元:如三维的石墨可以看作是由石墨烯单片经过堆砌而形成:零维的富勒烯可看作由特定石墨烯形状团聚而成;而石墨烯卷曲后就可形成一维的碳纳米管结构。
尽管石墨烯只有一个碳原子厚度,并且是己知材料中最薄的一种,然而却非常牢固坚硬,它比钻石还强硬,其强度比世界上最好的钢铁还高100倍。
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。
石墨烯的制备及性质分析研究
石墨烯的制备及性质分析研究石墨烯是一种新型的材料，由于具有强大的机械性能、导电性能和导热性能等特点，因此受到广泛的关注和研究。
本文旨在探讨石墨烯的制备及其性质分析。
一、石墨烯的制备方法石墨烯的制备方法包括机械剥离法、化学气相沉积法、化学还原法、化学析出法、电化学剥离法等多种方法。
其中，机械剥离法是最早被发现的方法，也是最简单的制备方法。
它是利用粘贴带或胶带将石墨层片剥离得到石墨烯。
但这种方法需要模拟仿照地多次进行，以获得高品质的石墨烯。
化学气相沉积法是制备高品质石墨烯的主要方法之一。
它是利用金属催化剂在较高温度和较低压力条件下，将石墨烯生长在晶体表面上。
该方法可以控制石墨烯的晶面朝向和缺陷密度，并且大量生产石墨烯。
化学还原法是一种将氧化石墨生成石墨烯的方法。
他会使石墨表面的氧化物被还原，形成石墨烯。
此外还有许多制备石墨烯的方法，但各自存在一些限制，因此需要根据具体需求选择相应的方法。
二、石墨烯的性质分析1. 机械性能石墨烯具有极高的强度和弹性模量。
由于其结构的特殊性，石墨烯具有非常优异的韧性，可以经受高强度的拉断和扭曲变形。
2. 导电性能石墨烯是一种半导体，其导电性能极佳。
由于石墨烯的结构中存在的π电子能够快速移动，因此其电导率非常高。
3. 导热性能石墨烯具有非常好的导热性。
由于石墨烯单层的大部分原子在同一平面上排列并连接非常紧密，因此能够有效地传递热量。
4. 光学性能石墨烯在可见光和紫外线范围内均能吸收，因此具有很强的光学吸收和透射性。
同时，石墨烯的折射率非常低，可以用于特殊光学器件的制备。
5. 化学性质石墨烯的化学性质非常活泼，在氧气和水蒸气状态下容易被氧化。
同时，石墨烯具有高度的化学惰性，具有较好的稳定性。
三、石墨烯的应用前景石墨烯具有非常广泛的应用前景。
在电子器件领域，石墨烯可以用于制备超薄、高速的晶体管和光电探测器。
在能源领域，石墨烯可以用于制备高效的太阳能电池和锂离子电池等。
在生物医药领域，石墨烯可以用于制备抗菌剂、生物传感器和药物载体等。
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。
石墨烯的制备与特性分析
石墨烯的制备与特性分析近年来，随着科技的迅速发展，石墨烯这一新材料逐渐引起人们的关注。
石墨烯是由碳原子构成的单层网格状结构，具有优异的物理和化学性能，因此被认为是未来材料领域的重要候选物质。
本文将从石墨烯的制备和特性两个方面进行分析。
一、石墨烯的制备1.机械剥离法机械剥离法是石墨烯制备的最早方法之一，其核心在于利用机械力将高度层叠的石墨层逐层剥离，得到单层石墨烯。
早期的石墨烯制备工作大多基于机械剥离法，这种方法操作简单，容易操作，但需要对剥离过程进行长时间的控制和调整，因此制备效率较低。
2.化学气相沉积法化学气相沉积法以甲烷为碳源，用气相反应的方式制备石墨烯。
这种方法操作简单，效率高，可以制备出大量优质的石墨烯，但需要高温高压的条件，设备成本相对较高，同时还需要对反应条件和反应时间进行调整和控制。
3.电子束蒸发法电子束蒸发法是通过电子束照射使石墨层断裂形成单层石墨烯的方法。
这种方法制备石墨烯的效率较高，同时可控性良好，可以制备各种形状和尺寸的石墨烯，但需要高能量的电子束，较难控制。
二、石墨烯的特性分析1.优异的机械性能单层石墨烯具有非常强的机械强度和韧性，理论上比钢铁还要坚固。
石墨烯的强度来源于其独特的晶格结构，碳原子之间的键强度极高，同时由于石墨烯单层的厚度非常薄，故其比重也非常小，具备了出色的“轻量化”性能。
2.优异的电子性能石墨烯具有优异的电子导电性和热导性能，其导电性能甚至能够媲美金属，热导率也可以达到范德瓦尔斯晶体的热导率。
这得益于石墨烯单层的纳米尺度，使得其中的载流子能够在晶格结构上快速移动，同时丝毫不会因为杂质等原因而发生损耗。
3.优异的光学性能由于石墨烯单层本身的特殊结构，使得它具有非常好的光学穿透性，可以吸收可见光及远紫外线的辐射，同时具有很好的反射性，可以反射很多种不可见辐射，比如红外线和微波。
总之，石墨烯既具有非常优异的物理特性，同时制备方法也越来越完善，这也让我们对于石墨烯在材料科学和电子器件等领域应用的前景充满了期待。
石墨烯的制备及其应用综述
石墨烯的制备及其应用摘要石墨烯是2004年才被发现的一种新型二维平面纳米材料, 其特殊的单原子层结构决定了它具有丰富而新奇的物理性质. 过去几年中, 石墨烯已经成为了备受瞩目的国际前沿和热点. 在石墨烯的研究和应用中, 为了充分发挥其优良性质, 并改善其成型加工性(如分散性和溶解性等), 必须对石墨烯进行功能化, 研究人员也在这方面开展了积极而有效的工作. 但是, 关于石墨烯的功能化方面的研究还处在探索阶段, 对各种功能化的方法和效果还缺乏系统的认识. 如何根据实际需求对石墨烯进行预期和可控的功能化是我们所面临的机遇和挑战. 本文重点阐述了石墨烯的制备及其的最新进展, 并对功能化石墨烯的应用作了介绍，最后对相关领域的发展趋势作了展望。
关键词：石墨烯；石墨烯氧化物；量子霍耳效应；量子电导率；功率密度；电极材料；目录目录摘要 (I)目录 ........................................................................................................................................ I I1 绪论 (1)2 石墨烯的结构和性质 (3)2.1 石墨烯的结构 (3)2.2 石墨烯的性质 (4)3 石墨烯的合成方法 (5)3.1 微机械分离法 (5)3.2 取向附生法 (5)3.3 加热SiC的方法 (5)3.4 化学分散法 (5)4 石墨烯的应用前景 (6)4.1 石墨烯在纳电子器件方面的应用 (6)4.2 未来的计算机芯片材料：石墨烯取代硅 (6)4.3 高电子迁移率可用于制造最快的碳晶体管 (6)5 结语 (7)参考文献 (7)1 绪论1 绪论1.1引言石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。
是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料[1]。
石墨烯的制备综述
前（左）和生长后（右）的NaCl晶体c) NaCl晶体的溶解过程d.e)NaCl上生长
的石墨烯SEM图f) NaCl上生长的石墨烯拉曼光谱图
25
small 2015, 11, No. 47, 6302–6308
化合物基底
以NaCl为基底生长石墨烯
Determination of graphene layer number: a) high-resolution TEM images of graphene sheets with
20
Adv. Mater. 2016, 28, 6247–6252
金属基底
以镍为基底生长石墨烯
结
晶粒尺寸较小, 层数不均一且难以控制, 晶界处存在较厚的石墨烯, Ni
与石墨烯的热膨胀率相差较大, 因此降温造成石墨烯的表面含有大量
论
褶皱
在Ni膜上的SEM照片
不同层数的TEM照片
转移到二氧化硅/硅
上的光学照片 21
图1(d)为撕揭胶带使得有些石墨片脱 离胶带留在衬底上)
这种方法后来简化为直接用胶带从HOPG 上揭下一层石墨，然后在胶带之间反复粘贴使
石墨片层越来越薄，再将胶带贴在衬底上，单 层石墨烯即转移到衬底上。康斯坦丁·诺沃肖洛 夫等也是通过这种机械分离法制备石墨烯，但
他们是用热解石墨通过摩擦的方式在体相石墨
石墨烯的制备
汇报人：XX
2016.12.23
目录
1 石墨烯概述 2 制备方法概述 3 化学气相沉积法 4 总结与展望
1
石墨烯概述
这是一种各项性能极其优异的新材料
1 石墨烯概述
1 单层二维晶体
2
同素异形体构成单元
3 物理性能优异
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。
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石墨烯的制备及评价综述摘要：近年来, 石墨烯以其独特的结构和优异的电学性能和热学性能, 在化学、物理和材料学界引起了广泛的研究兴趣。
人们已经在石墨烯的制备方面取得了积极的进展, 为石墨烯的基础研究和应用开发提供了原料保障。
通过大量引用参考文献, 简要了解石墨烯的应用方面，并综述石墨烯的几种制备方法: 物理方法(微机械剥离法、液相或气相直接剥离法)与化学法(化学气相沉积法、晶体外延生长法、氧化−还原法)[1]。
通过分析比较各种制备方法的优缺点, 对几种方法进行评价，并指出了自己的看法。
关键词：石墨烯制备方法综述中图分类号：O613 文献标识码：APreparation and Application of GrapheneAbstract: Graphene has attracted much interest in recent years due to its unique and outstanding properties. Different routes to prepare graphene have been developed and achieved. Brief introduction of application of graphene is given in this article. Preparation methods of graphene used in recent years are intensively introduced, including micromechanical cleavage, chemical vapor deposition,liquid/gasphase-based exfoliation of graphite, epitaxial growth on an insulator, chemical reduction of exfoliated graphene oxide, etc. And their advantages and shortcomings are further discussed in detail. I have also given my own opinion by the end of this article.Key words: graphene; preparation; overview正文2010年10月5日，英国曼彻斯特大学科学家安德烈·盖姆与康斯坦丁·诺沃肖洛夫因在二维空间材料石墨烯的突破性实验获得2010年诺贝尔物理学奖。
一时间，石墨烯成为科学家们关注的焦点。
石墨烯以其独特的结构，以及其优越的电学性能和导热性能，在物理、化学以及材料学界引起了广泛的研究兴趣。
石墨烯或称纳米石墨片，是指一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子薄膜，它是由单层六角元胞碳原子组成的蜂窝状二维晶体。
简单地说，它是单原子层的石墨晶体薄膜，其晶格是由碳原子构成的二维六角蜂窝结构。
其厚度为0.34nm，是二维纳米结构。
它是其他石墨材料的基本组成。
当包裹起来的时候，就组成富勒烯。
同时，他也是另一种重要材料――碳纳米管的组成，碳纳米管就是由这种结构卷曲构成的。
三维的石墨则是有许多的石墨烯层叠而成。
[2]石墨烯的发现引起了人们巨大的研究兴趣，它不仅薄，而且很坚硬，其硬度被超过金刚石，是目前发现的最硬的材料，它的硬度是最好的钢的硬度的100倍。
除此之外，它还有很高的电导率、热导率。
最引起人们注意的是的是石墨烯还是一种零带隙半导体材料，它拥有远比硅高的载流子迁移率,从理论上讲，它的电子迁移率和空穴迁移率两者相等，因此用石墨烯制备的n型场效应晶体管和p型场效应晶体管是对称的。
另外，因为这种零禁带的特性，即使在室温下载流子在石墨烯中的平均自由程和相干长度依然达到微米量级,因此它被誉为可以超越硅的一种性能优异的半导体材料。
石墨烯的研究主要集中在：电学性能，力学性能，热学、化学、量子力学、生物兼容等方面。
其应用包括：超轻超硬材料，场发射材料，超级电容/电池，生物兼容材料，纳米电子器件，纳米传感器、纳米晶体管，取代ITO玻璃作为透明导电材料和储氢材料等。
[3]石墨烯的制备有物理方法和化学方法两种。
下面将分别介绍这几种制备方法。
1.物理方法（1）机械剥离法石墨的结构早已被人们所熟知，他是由单层六角元胞碳原子组成的蜂窝状二维平面结构层叠所构成，层与层之间通过π键结合。
机械剥离法即采用层层剥离的方法。
首先将石墨分离成较小的碎片，再从碎片中选出较薄的石墨薄片，然后用特殊的塑料胶带粘住薄片的两侧，撕开胶带，薄片也一分为二。
通过不断重复这一过程，就可以得到越来越薄的石墨薄片，而其中部分样品仅由一层碳原子构成，即石墨烯。
[4]但是这种方法的到的产量低，过程也较为复杂。
尺寸不易控制，不适用于生产应用。
（2）液相或气相直接剥离法（热膨胀法）用酸进行插层反应得到膨胀率较低的石墨鳞片，鳞片的平均厚度约为30μm横向尺寸在400μm左右，这种石墨鳞片就是可膨胀石墨。
将这种可膨胀石墨放入微波或高温炉中加热，就可以得到厚度为几纳米到几十个纳米的纳米石墨片。
[5]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。
目前有改进方法，氧化石墨在蒸馏水中可形成稳定的悬浮液，氧化石墨薄片厚度为0.1nm 左右，天然石墨的粒径和灰分含量对氧化石墨的厚度及在水中的分散没有明显的影响，石墨烯在不需要任何传统化学稳定剂的情况下，可以在水中稳定地分解分层，并且浓度高时石墨烯晶体颗粒趋向于规则的网状排列，进一步稀释可得到稳定的且厚度不到1nm的均匀的单层石墨烯薄片。
[6]这种方法制得的单层氧化石墨和石墨烯性质非常接近，且制备方法较为简单，有一定的研究实践价值。
2. 化学方法（1）化学气相沉积法Srivastava等在2005年采用微波增强化学气相沉积法，在Ni包裹的Si衬底上生长出了20nln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。
此种方法生长出来的石墨片虽然厚度相比以前有了较大的减小，但这种“花瓣状”的石墨片中含有较多的Ni元素。
[7]相比其它方法，CVD法的优势在于，只要能精确控制条件，就可以大量地制备出厚度均一的石墨烯材料，这为以后的工业应用打下了基础。
CVD法是目前制备大尺寸、高质量石墨烯的最经济的方法之一，可以与现有的半导体制造工艺兼容。
但是CVD法所需的设备极其昂贵，并且反应条件相对比较高，制约了这种方法大规模应用到生产上的潜力。
（2）晶体外延生长法在超高真空的条件下加热SiC晶体，在足够高的温度下(1300℃以上)，SiC表面的Si原子被蒸发而脱离表面，使表面出现碳化现象，这样就可以得到基于SiC衬底的外延石墨烯。
[8]这种方法条件苛刻(高温、高真空)、且制造的石墨烯不易以从衬底上分离出来, 难以能成为大量制造石墨烯的方法。
（3）氧化还原法氧化还原法是将石墨氧化得到在溶液中分散(超声分散、高速离心)的氧化石墨烯，再用还原剂还原制备石墨烯。
Stankovich 等研究了氧化石墨的改性和还原。
先将氧化石墨超声分散于水中，用水合肼还原。
得到的石墨烯由于表面含氧官能团减少，表面电位降低，导致石墨烯在溶剂中分散性变差，并发生不可逆团聚。
[9]Stankovich 等在还原过程中使用聚合物对氧化石墨烯表面进行包裹，避免了团聚，制备出了在聚苯乙烯磺酸钠包裹的改性石墨烯胶体分散液。
然而聚合物分散剂的加入，影响石墨烯的物理性质，限制了在很多方面的应用。
[10-11]虽然氧化还原法产生的缺陷导致了石墨烯电学性能的损失, 但由于工艺简单、可靠、可大规模生产尤其是其低廉的成本, 一直被认为是能够实现大规模生产石墨烯的有效途径。
[12]查阅大量文献资料后，笔者总结出石墨烯的几种制备方法，并简要评述了其方法在研究以及生产中的应用。
虽然评价显示氧化还原法在实际生产中应用最为广泛，但是我认为液相剥离法有着较为吸引人的研究前景，如果能通过大量研究找到合适的溶剂破坏石墨层与层间的作用力，那么就能为石墨烯的生产开辟一个全新的空间，石墨烯的宝贵价值就能在现实生活中得到更加广泛的应用。
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