石墨烯最早由英国曼彻斯特大学Geim等利用胶带剥离高定向石墨的方法
石墨烯的发展历程
石墨烯的发展历程
石墨烯是一种由碳构成的单层平面结构材料，具有杰出的物理和化学特性，成为材料科学领域的焦点研究对象。
其发展历程可以追溯到20世纪30年代，但在那个时候由于科技条件的限制，对石墨烯的认识还十分有限。
直到2004年，石墨烯的真正探索才开始。
当时，两位英国科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在实验室中通过用胶带撕离石墨结晶体，成功地制备了单层厚度的石墨烯。
他们发现，这种新型材料具有出色的导电性和强韧性，引起了学术界的广泛关注。
2005年，中国科学院的一组科学家也成功制备了石墨烯，他们使用了一种新的方法，将石墨氧化后通过化学还原的方式制备出石墨烯材料。
这种方法相对简单且可大规模生产，为石墨烯的研究和应用提供了更多可能性。
在接下来的几年里，石墨烯的研究迅速发展。
科学家们对其特性进行了深入研究，发现石墨烯具有极高的电子迁移率、热导率和机械强度。
这使得石墨烯有望应用于电子器件、传感器、能源存储等领域。
随着石墨烯的潜力逐渐被认识到，研究热潮越来越高涨。
2007年，两位英国科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因为他们在石墨烯研究方面的突破性工作而获得诺贝尔物理学奖，这进一步推动了石墨烯研究的发展。
如今，石墨烯的应用领域已经相当广泛。
除了科学研究领域外，石墨烯还已应用于可穿戴设备、柔性电子器件、环境监测等领域。
科学家们仍在不断研究、探索石墨烯的新特性和新应用，相信它将在未来的科技领域中发挥重要作用。
权健自然医学藏象石墨烯原理解析
权健自然医学藏象石墨烯原理解析历史来源：2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家Andre Geim（安德烈·盖姆）和Konstantin Novoselov（克斯特亚·诺沃消洛夫）发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。
他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。
不断地这样操作，于是薄片越来越薄，最后，他们使用普通胶带获得了只有一个原子厚度的一小片碳，这就是石墨烯。
只有一个原子厚度，看似普通的一层薄薄的碳，缔造了2010年度的诺贝尔物理学奖。
安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖罗夫向世人展现了形状如此平整的碳元素在量子物理学的神奇世界中所具有的杰出性能。
力学特性：石墨烯是目前已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。
而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25TPa。
因此将石墨烯按比例置入纤维中，可以赋予纺织产品很好的弹性且不易变形。
导热特性：石墨烯具有非常好的热传导性能。
纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，是目前为止导热系数最高的碳材料，因此藏象石墨烯纤维织物与人体体温结合能自动导热，从而促进人体毛细血管血液循环，能活化细胞组织、加快新陈代谢、活血通络、快速祛湿除菌、保持身体持久干爽。
电子特性：石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/（V-s），这一数值超过了硅材料的10倍，是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟（InSb）的两倍以上，且电子迁移率受温度变化的影响较小。
而石墨烯中的载流子遵循一种特殊的量子隧道效应，在碰到杂质时不会产生背散射，这是石墨烯局域超强导电性以及很高的载流子迁移率的原因。
因此藏象石墨烯纤维织物的导电特性可以避免织物静电的产生，如果将藏象石墨烯纤维织物生产成服装用作加油站、加气站、危化品仓库等场所作业人员的工作服装，可以有效防止静电带来的危险发生。
石墨烯的化学气相沉积法制备 2
石墨烯的化学气相沉积法制备摘要:化学气相沉积(CVD)法是近年来发展起来的制备石墨烯的新方法，具有产物质量高、生长面积大等优点，逐渐成为制备高质量石墨烯的主要方法。
通过简要分析石墨烯的几种主要制备方法(胶带剥离法、化学剥离法、SiC外延生长法和CVD方法)的原理和特点，重点从结构控制、质量提高以及大面积生长等发面评述了CVD法制备石墨烯及其转移技术的研究进展，并展望了未来CVD法制备石墨烯的可能发展方向，如大面积单晶石墨烯、石墨烯带和石墨烯宏观体的制备与无损转移等。
关键词:石墨烯制备化学气相沉积法转移Abstract chemical vapor deposition(CVD) is an effective way for the preparation of preparation of graphene with large area and high quality.In this review,the echanism and characteristics of the four main preparation methods of graphene are briefly introduced ,including microm echanical Cleavage,chemical exfoliation,SiC epitaxial growth and CVD. The recent advances in the CVD growth of graphene and the related transfer techniques in term of structure contral, quality improvement and large area graphene synthesis were discussed .Other possible methods single crystallinegraphene ,graohene nanoribbons and graphene avrostructures. Keywords : Graphene,Preparation, Chemical vapor deposition;transfe1.前言自从1985年富勒烯和1991年碳纳米管被发现以来，碳纳米材料的研究一直是材料研究领域的热点，引起了世界各国研究人员的极大兴趣。
石墨烯的研究历史
石墨烯的研究历史石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料，具有出色的物理和化学性质，因此引起了广泛的关注和研究。
本文将介绍石墨烯的研究历史。
石墨烯的发现石墨烯最早是由安德烈·赫姆(A.K. Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(K.S. Novoselov)在2004年发现的。
他们使用的方法是利用普通的黏着带，将一些石墨片剥离成非常薄的层，最终得到了一片厚度仅为一个原子的石墨烯。
这项发现因为其高度的新颖性和创新性而获得了2010年的诺贝尔物理学奖。
石墨烯的早期研究石墨烯的发现以后，引起了极大的科学兴趣。
科学家们开始探究这种新型材料的特殊性质和实际应用。
最初，人们主要研究了其电子性质和力学性质。
在2005年，科学家就发现了石墨烯的电导率比银还高，并且在极低的温度下（约为4.2K），其电子运动方式也非常特殊。
此外，人们还发现，尽管石墨烯只有单层，但其刚度比钢还高，同时又具有弹性，展现出了无与伦比的物理特性。
石墨烯的应用研究在石墨烯的研究过程中，科学家们还开始考虑其实际应用。
石墨烯的高导电性能和更广泛的带隙，使其成为新一代电子器件（例如晶体管）的一个有很大潜力的替代品。
石墨烯的力学性质也使其成为用于航空和航天应用的强度材料。
此外，石墨烯的化学稳定性和高比表面积使其成为高效的电池、传感器和催化剂的备选材料。
石墨烯的世界研究热潮自石墨烯发现以来，世界各地的研究人员都投入了大量精力，对石墨烯进行了广泛的研究。
可以说，石墨烯研究的确是一个世界性的热潮。
科学家们不仅在探求石墨烯的性质和应用方面取得了许多重要的成果，还提出了许多新的想法和建议，为后来的石墨烯研究带来了深远的影响。
石墨烯的未来前景石墨烯的研究历史虽然还很短，但是石墨烯已经成为了一个重要的而又有很大前景的研究领域。
未来，科学家们将继续在石墨烯的性质和应用方面进行深入的研究，希望能够更好地利用石墨烯的出色特性，为我们的物质生活和科学研究带来更多的可能性。
石墨烯之父—Andre-Geim
石墨烯之父—Andre Geim他是2010年诺贝尔物理奖获得者，他有非常高的科学才华，在他的眼中，科研是一个满足自己好奇心的游戏。
并且在十几年的时间中，玩耍出了很多惊世骇俗的科学成果，让所有的科研学者羡慕不己。
他就是石墨烯之父-安德烈•海姆（Andre Geim）。
个人经历安德烈•海姆（AndreGeim），英国曼彻斯特大学科学家。
父母为德国人，1958年10月出生于俄罗斯西南部城市索契，拥有荷兰国籍。
1987年在俄罗斯科学院固体物理学研究院获得博士学位，毕业后在俄罗斯科学院微电子技术研究院工作三年，之后在英国诺丁汉大学、巴斯大学和丹麦哥本哈根大学继续他的研究工作。
1994年，他在荷兰奈梅亨大学担任副教授，并与康斯坦丁•诺沃肖洛夫首度合作。
他同时也是代尔夫特理工大学的名誉教授。
他于2001年加入曼彻斯特大学任物理教授。
在他的职业生涯中，海姆发表了超过150篇文章，其中很多都发表在自然和科学杂志上。
石墨烯发现历程现代人类对于物质结构已经有了一个相对明确的认知。
如果从原子尺度观察物质结构，原子们就是像搭乐高积木一样构建出我们这个千变万化的物质世界。
而在人们所认知的结构中，石墨是一个另类。
石墨的晶体结构是层状的，靠微弱的范德华力把相邻的两层贴合在一起。
层与层之间充斥着大量的电子，因此，石墨是良好的导电体。
而单个石墨层，则是碳原子与碳原子相互连结形成正六边形，并延伸成一张无限大的原子网。
这张网上的原子连结的是如此结实，以致于这张网比钻石还硬。
有过削铅笔经验的小伙伴们都很清楚，铅笔中的石墨芯是很软的，而且很容易就掰断了。
用铅笔书写，其实就是一个将芯上脱落的石墨颗粒留在纸面上过程。
这是因为石墨相邻分子层粘合的力很弱。
石墨层很容易发生相互移动或剥离。
于是，海姆果断地把一块石墨递给一个研究生：“去，把它磨到非常薄！”。
于是这个研究生天天磨石墨，几个月后，已经磨到很薄，实在磨不下去了。
拿来测量，还有几千个原子层厚，此路不通，海姆只好再寻他途。
石墨烯简介
石墨烯的性质
电学特性：
石墨烯中的每个碳原子都有一个未成键的 π 电子，这些电子可形成与平面垂 直的π轨道，π电子可在这种长程π轨道中自由移动，从而赋予了石墨烯出色的导 电性能，石墨烯是具有零带隙的能带结构，其载流子可以使电子也可以是空穴
左图为石墨烯热导率测试方法，以 488nm 激 光加热，用石墨烯的拉曼光谱中 G 峰位移变化标 示石墨烯的温度变化，从而测得石墨烯热导率
Singh V, Joung D, Prog. Mater. Sci., 2011, 56, 1178–1271.
石墨烯的性质
其他性质：
单原子层的特殊结构，使石墨烯的理论比表面积高达2630m2/g 边缘及缺陷处有孤对电子，使石墨烯具有铁磁性
场效应晶体管
石墨烯基晶体管：石墨烯加偏压成为半导体，作为晶体管源电极和漏电极之间
的通道；石墨烯无禁带，不能直接用于晶体管等逻辑元件，但可以采用将石墨烯制 成石墨烯纳米带、石墨烯量子点及双层石墨烯加偏压等方法使石墨烯禁带宽度不再 为 0 ，所用石墨烯有直接剥离的，也有 CVD 等工艺合成的，所用介电材料有 SiO2 、
以松香转移的石墨烯薄膜作为透明电极制备的大面积柔性OLED器件
大面积柔性OLED器件
上述研究结果于2017年2月24日在《自然-通讯》上在线发表（Nature Communications,
10.1038/NCOMMS14560, 2017）
DOI:
石墨烯的应用
传感器
由于氧化还原法制备的石墨烯（RGO）的边缘具有不同的功能，使其在电 化学传感器和生物传感器方面具有广泛应用前景，用RGO制备的场效应晶体管通 过其电导率、电容或掺杂物性能的变化对周围化学和生物环境变化做出响应
石墨烯
石墨烯难以分散在溶剂中的,石墨烯具有极大的比表 面积，容易发生不可逆团聚，一旦团聚，石墨烯粉末也 很难分散于溶剂中。研究表明，石墨烯在环戊酮中分散 性最好，但可分散浓度也只有8.5μg/ml，要拓展石墨烯 在喷涂和液-液自组装等领域的应用，就需要制备稳定 的石墨烯悬浮液。科学家Li等通过用氨水调节溶液的pH 为10左右，控制石墨烯层间的静电作用，制备出了在水 中稳定分散的石墨烯悬浮液，而且用于相当高的电导率 (7200S/m)。
（2）.氧化石墨还原法
氧化石墨还原法制备石墨烯是将石墨片分散在强氧化性混合酸中，例如浓硝酸 和浓硫酸，然后加入高锰酸钾或氯酸钾强等氧化剂氧化得到氧化石墨(GO)水溶胶， 再经过超声处理得到氧化石墨烯, 最后通过还原得到石墨烯。这是目前最常用的制 备石墨烯的方法。 石墨本身是一种憎水性的物质，然而氧化过程导致形成了大量的结构缺陷，这 些缺陷即使经1100 °C退火也不能完全消除，因此GO表面和边缘存在大量的羟基、 羧基、环氧等基团，是一种亲水性物质。由于这些官能团的存在，GO容易与其它 试剂发生反应，得到改性的氧化石墨烯。同时GO层间距(0.7~1.2nm)也较原始石墨 的层间距(0.335nm)大，有利于其它物质分子的插层。 特点：这种方法环保、高效，成本较低，并且能大规模工业化生产。其缺陷在 于强氧化剂会严重破坏石墨烯的电子结构以及晶体的完整性，影响电子性质，因 而在一定程度上限制了其在精密的微电子领域的应用。
制作方法
韩国三星公司和成均馆大学的研究人员利用化学气相沉积的方法获得 了对角长度30英寸的石墨烯，并将其转移到188微米厚的聚对苯二甲 酸乙二脂（polyethylene terephthalate，简称PET）薄膜上，进而制 造出以石墨烯为基础的触摸屏。如下图所示，生长在铜箔上的石墨烯 先和热剥离型胶带（蓝色透明部分）粘在一起，然后用化学的方法把 铜箔溶解掉，最后用加热的方法把石墨烯转移到PET薄膜上。
石墨烯
石墨烯一：简介石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同，是碳原子呈蜂巢晶格排列构成的单层二维晶体。
石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网，也可称为“单层石墨”。
石墨烯的结构非常稳定，石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。
这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。
另外，石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。
由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。
石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。
它是已知材料中最薄的一种，质料非常牢固坚硬，在室温状况，传递电子的速度比已知导体都快。
2004年，英国曼彻斯特大学物理学教授Geim等，用特殊的胶带反复剥离高定向热解石墨的方法，得到了稳定存在的石墨烯。
石墨烯的发现者Geim教授和Novoselov博士也因此被授予2010年度诺贝尔物理学奖。
二：重要性质1.石墨烯的能带结构在发现石墨烯以前，大多数物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。
所以，它的发现立即震撼了凝聚态物理界。
虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,但是单层石墨烯在实验中被制备出来。
这些可能归结于石墨烯在纳米级别上的微观皱纹。
石墨烯还表现出了异常的整数量子霍尔效应。
其霍尔电导=2e²/h,6e²/h,10e²/h.... 为量子电导的奇数倍，且可以在室温下观测到。
这个行为已被科学家解释为“电子在石墨烯里遵守相对论量子力学，没有静质量”。
2.原子结构悬挂于金属网栅上方，隔离的单层石墨烯平片，可以用穿透式电子显微镜观测，显示出的石墨烯平片皱纹，其波幅大约为一纳米。
这些皱纹可能是内禀的，因为二维晶体不稳定性而产生的现象；也可能是外来的，源自于所有穿透式电子显微镜图像里，都可以观察得到的无所不在的污尘。
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石墨烯最早由英国曼彻斯特大学Geim等利用胶带剥离高定向石墨的方法。
石墨烯受到越来越多的关注。
石墨烯因其独特的结构和优异的热学、光学、电学和机械性能，倍受材料科学、化学、物理学等领域的科研人员的关注，石墨烯在信息、能源、电子、材料和生物医学等领域有着广阔·的应用前景。
现今我国已成为世界印染业中生产规模最大的国家[1],
而印染相关行业废水中的有机染料现已成为我国环境主要
污染物之一
石墨烯是一种新型的碳纳米材料,拥有独特的物理化学性质,应用前景十分广阔石墨烯具有独特的结构、优异的性能, 在诸多领域有广泛的应用. 石墨烯层的原子均为表面原子, 其表面积非
常大, 是天然的吸附材料. 其易于制备、成本低廉等优势使得石墨烯吸附材料成为水处理研究中的热点. 石墨烯及其复
合材料已经在重金属、染料、杀虫剂、抗生素、石油等污染物的治理方面得到应用.
石墨烯和碳纳米管(CNT)由于其优异的物理和化学性能,成为目前研究的热点领域,但由于它们本身易团聚、亲水性差,限制了其在多个领域的应用
接枝了聚离子液体之后的GO和RGO对CO2的吸附性能比未改性的要好。