二维材料石墨烯
石墨烯材料的特性与应用
石墨烯材料的特性与应用石墨烯是一种由碳原子排列成的薄膜，属于二维材料。
它具有出色的导电性、热导性和力学性能，极高的比表面积和柔韧性使其成为许多领域的研究热点。
1. 石墨烯的结构和特性石墨烯的结构类似于一张网格，由一层厚度为一个原子的碳晶格组成。
这种构造使其具有出色的电子传输性能。
该材料的电荷载流子迁移速度非常快，比传统的材料如硅快几倍。
此外，石墨烯的热导率极高，可以有效地传递热量。
这些性质使其成为许多电子学和热学应用领域的理想材料。
2. 石墨烯的应用石墨烯已经在许多领域中得到广泛应用。
以下是一些重要的应用领域：2.1 电子学应用由于石墨烯具有出色的导电性，因此它在电子学领域有广泛的应用。
石墨烯可以用于制造电子元件，如晶体管、集成电路等。
它还可以用于制造光电元件和传感器，如透明导电膜和生物传感器。
2.2 储能材料石墨烯可以用于制造储能器件，如锂离子电池和超级电容器。
其高比表面积和出色的电荷传输速度可以提高储能器件的性能。
石墨烯也可以用于制备储氢材料，这对开发氢燃料电池具有重要意义。
2.3 纳米复合材料石墨烯可以用于制造各种纳米复合材料，如聚合物基复合材料、金属基复合材料等。
石墨烯可以加强复合材料的力学性能，并且可以用于保护材料免受化学和环境腐蚀。
2.4 生物医学应用石墨烯在生物医学领域中也有许多应用。
它可以用于制造药物载体、生物传感器和各种医用材料。
石墨烯也可以用于研究肿瘤及其他疾病的治疗方法，如光疗和热疗。
3. 石墨烯的未来发展石墨烯在各个领域的应用前景广阔。
目前，石墨烯的产量和生产成本仍然很高，生产技术也存在许多难题。
因此，石墨烯的商业化应用仍然需要更多的研究和开发。
未来，石墨烯的大规模生产技术将会得到进一步的发展，其在各个领域的应用将会更为广泛。
总之，石墨烯是一个有着巨大潜力的材料。
它的优异特性使其成为了高效电子器件和新型材料的重要材料，在未来将充满无限的发展和应用前景。
石墨烯发热原理及耗电量
石墨烯发热原理及耗电量“哎呀，小李啊，我最近听说那个石墨烯发热很厉害啊，到底是咋回事呢？还有它耗不耗电啊？”嘿，这你可就问对人啦。
石墨烯发热原理其实并不复杂。
石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料，具有非常好的导电性和导热性。
当电流通过石墨烯时，由于其良好的导电性，电能能够迅速转化为热能。
就好比是一条通畅的高速公路，车辆能快速地通过。
而这种发热是非常高效和快速的。
比如说，有些石墨烯发热的产品，像石墨烯电暖器，你一打开，几乎马上就能感受到热量了。
那它的耗电量呢？这得看具体情况。
一般来说，石墨烯发热产品的耗电量相对是比较合理的。
给你举个例子吧，我朋友小王家里用的就是石墨烯电暖器。
他说在冬天最冷的时候，全天开着，一个月下来的电费也没有比往年用其他普通电暖器高多少。
当然啦，这也和使用的时间、设定的温度等因素有关。
而且啊，石墨烯发热还有很多优点呢。
它发热均匀，不会出现有的地方热有的地方冷的情况。
不像有些传统的电暖器，靠近了热得不行，离远一点就感觉不到啥温度了。
还有就是它很耐用，不容易出故障。
再说说石墨烯发热在其他领域的应用吧。
在医疗领域，有石墨烯发热的护具，能缓解一些关节疼痛啥的。
我认识一个阿姨，她有关节炎，就买了个石墨烯发热护膝，她说用了之后感觉膝盖舒服多了。
在工业上，也有利用石墨烯发热的地方。
比如一些需要精确控温的生产过程，石墨烯发热就能发挥很好的作用。
总之呢，石墨烯发热原理简单来说就是电能转化为热能，而且它的耗电量是相对合理的，具体还得看使用的情况。
它的应用也越来越广泛，给我们的生活和工作都带来了很多便利和好处。
所以啊，别再对石墨烯发热感到神秘啦，它其实就在我们身边，为我们服务呢！。
石墨烯是什么材料
石墨烯是什么材料
石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体材料，其结构类似于蜂窝状的蜂窝状结构。
石墨烯由单层碳原子组成，形成了具有特殊性质的六角形晶格。
石墨烯的发现被认为是一项革命性的进展，因为它具有许多独特的物理和化学特性，使其在许多领域具有巨大的潜力。
首先，石墨烯具有出色的导电性。
由于其独特的结构，石墨烯中的电子可以自由移动，因此具有非常高的电导率。
事实上，石墨烯被认为是已知最好的导电材料之一，甚至比铜还要好。
这使得石墨烯在电子器件和导电材料方面具有巨大的应用潜力。
其次，石墨烯还具有出色的热导率。
由于其结构的特殊性，石墨烯可以有效地传递热量，因此具有很高的热导率。
这使得石墨烯在热管理和散热领域具有广阔的应用前景。
此外，石墨烯还具有出色的机械性能。
尽管它只有一个原子厚度，但石墨烯却非常坚固和耐用。
事实上，石墨烯被认为是已知最坚固的材料之一，具有比钢还要强大的拉伸强度和弹性模量。
这使得石墨烯在材料强度和耐久性方面具有巨大的潜力。
此外，石墨烯还具有许多其他独特的特性，例如光学透明性、化学稳定性和柔韧性等。
这些特性使得石墨烯在许多领域都具有广泛的应用前景，包括电子学、光学、材料科学、生物医学等。
总的来说，石墨烯是一种具有许多独特性质的材料，具有广阔的应用前景。
随着对石墨烯的研究不断深入，相信它将在未来的许多领域发挥重要作用，为人类社会带来巨大的变革和进步。
石墨烯材料和二维材料
石墨烯材料和二维材料石墨烯和二维材料是当今世界上备受瞩目的材料，因为它们不仅具有超强的物理和化学性质，而且在电子学、能源、生物医学和催化等领域具有广泛的应用前景。
石墨烯是一种由碳原子组成的单层图形化物质，具有优异的电学、热学、力学和光学性质。
石墨烯是最薄的材料，只有一张碳原子层，它的薄度约为人类头发直径的百万分之一，同时还是最强的材料之一，比钢铁还硬。
石墨烯的导电性比铜高几百倍，传热性比银好几倍。
这些超级材料特性使得它们在电子、传感和纳米技术等领域有着广泛的应用。
石墨烯的诞生始于2004年，由英国曼彻斯特大学的安德鲁·盖姆（Andrew Geim）教授和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）教授共同发现。
他们将石墨烯从普通的石墨中分离出来，并证明它可用于制作新型的纳米电子器件。
他们因此获得了2010年的诺贝尔物理学奖。
随着科学技术的发展和研究的深入，许多新的二维材料如黑磷、二硫化钼等材料也相继被发现和研究。
这些新型材料不仅具有与石墨烯相似的优异性质，而且还拥有独特的性质和应用前景。
例如，黑磷是一种新型的二维半导体材料，它的电学性质类似于石墨烯，但与之不同的是，黑磷的带隙（能带中的禁带宽度）可以通过加厚以控制其电学性质。
这意味着黑磷不仅可以用于电子器件的制造，还可以用于光电器件的制造。
而且，黑磷在电池和超级电容器中也具有广泛的应用前景。
除了黑磷之外，二硫化钼也是一种备受关注的二维材料。
它具有特殊的电学、光学和力学性质，导致它在电子和光电领域的应用具有重要的潜力。
许多研究表明，二硫化钼在制造光电二极管、光电传感器和太阳能电池方面具有优异的效果。
总的来说，石墨烯和二维材料是未来科学技术的重要部分。
它们的出现将开创先河，打开诸多新的应用领域。
尽管这些材料还处于研究阶段，但通过对其物理、化学和力学性质的深入研究，我们可以预见这些材料在电子、能源、生物医学、催化等领域的应用将越来越广泛。
2DMATERIAL二维材料
2DMATERIAL二维材料二维材料是一种具有纳米级厚度的材料，可以看作是仅由单层原子或分子组成的材料。
由于其独特的结构和性质，二维材料在材料科学和纳米技术领域展现出了巨大的潜力。
本文将着重介绍石墨烯，其在二维材料中的重要性和应用。
石墨烯是最著名的二维材料之一，由于其出色的导电性、热导性和力学性能，石墨烯备受关注。
它是由碳原子以蜂窝状排列形成的单层薄片，厚度约为0.34纳米。
石墨烯的独特结构使其具有很多引人注目的性质，例如高载流子迁移率、高热稳定性和高强度。
由于这些特性，石墨烯被广泛应用于电子学、光学、能源存储和传感等领域。
在电子学领域，石墨烯可以作为晶体管的替代材料，用于制造更小、更快的电子器件。
石墨烯的高载流子迁移率使其可以实现高速电子传输，从而提高了电子器件的性能。
此外，石墨烯还可以用于制造柔性电子器件，如柔性显示屏和可穿戴设备。
这些器件通常需要材料具有高强度和弯曲性，而石墨烯在这方面表现出色。
在光学领域，石墨烯可以用于制造超薄光学器件，如光调制器和光传感器。
石墨烯的单层结构使其具有优异的透明性，可以用于制作高效的光学器件。
此外，石墨烯的光学性质与其厚度有关，通过改变其厚度，可以调控其光学特性。
这种特性使得石墨烯在纳米光学和光电子学中有着广泛的应用前景。
在能源存储领域，石墨烯可以用于制造高性能的电池和超级电容器。
由于石墨烯的高载流子迁移率和大表面积，可以提高电池和超级电容器的性能。
此外，石墨烯还可以用于制造光伏电池和燃料电池，以提高其能量转换效率和稳定性。
除了石墨烯，还有其他一些具有独特性质的二维材料，如二硫化钼（MoS2）、二硒化钼（MoSe2）和石墨烯氮化物（Graphene nitride）。
这些材料具有不同的电子结构和性质，可以用于不同的应用。
例如，MoS2可以用于制造柔性电子器件和光电探测器，而Graphene nitride具有优异的气敏性能，可以用于制造气体传感器。
虽然二维材料在科学研究和应用中展现出了许多潜力，但目前仍面临一些挑战。
石墨烯正负极材料
石墨烯正负极材料
石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料，具有优异的导电性、导热性和机械性能。
在锂离子电池中，石墨烯正负极材料是关键组成部分之一。
石墨烯正极材料通常采用氧化铁锂(LiFePO4)、三元材料(NCM)或磷酸铁锂(LFP)等化合物作为主要成分。
这些化合物具有较高的能量密度和较长的循环寿命，能够提供稳定的电压平台和较高的充放电效率。
此外，石墨烯还可以通过掺杂其他元素来改善其电化学性能，例如硅、锡等。
石墨烯负极材料通常采用天然石墨、人造石墨或复合石墨等作为主要成分。
这些材料具有良好的导电性和稳定性，能够有效地吸收和释放锂离子。
此外，石墨烯还可以通过表面修饰和结构调控等方式来提高其电化学性能，例如增加表面积、改善结晶度等。
石墨烯正负极材料在锂离子电池中发挥着重要作用。
它们不仅能够提供高能量密度和长循环寿命，还能够提高电池的安全性能和稳定性。
随着石墨烯技术的不断发展和完善，相信未来会有更多新型的石墨烯正负极材料被应用于锂离子电池领域。
石墨烯是什么材料
石墨烯是什么材料石墨烯是一种由碳原子形成的二维晶格结构的材料，被认为是科学界中的一项重大发现。
它具有许多出色的性质，使其成为研究、应用和开发各种技术的理想材料。
本文将介绍石墨烯的结构、性质和应用。
石墨烯的结构非常特殊。
它是由一个碳原子层构成的，碳原子形成了六边形的排列。
每个碳原子与周围三个碳原子形成共价键，形成一个稳定的二维晶格结构。
这种结构使石墨烯具有独特的性质。
首先，石墨烯具有优异的电子性能。
由于其二维结构，石墨烯的电子在平面内可以自由移动，表现出高度的导电性。
事实上，石墨烯的电子迁移率可以达到几百万cm2/V·s，远高于其他材料。
这使得石墨烯成为电子器件和传感器等领域的理想选择。
其次，石墨烯具有出色的力学性能。
虽然石墨烯只有一个碳原子层的厚度，但它的强度却相当高。
实验证明，石墨烯的强度是钢铁的200倍，同时也具有很高的柔韧性。
这种强度和柔韧性使石墨烯成为纳米复合材料和柔性电子设备的理想材料。
此外，石墨烯还具有很高的光学透明性。
它可以在可见光和红外光范围内实现高透射率，达到97.7%。
这使得石墨烯在显示技术和太阳能电池等领域有着广泛的应用前景。
石墨烯的应用非常广泛。
在电子领域，石墨烯可以用于制造高速电子器件、柔性电子设备和能量存储器件。
在材料领域，石墨烯可以用于制造轻质复合材料、高强度纤维和超薄薄膜。
在能源领域，石墨烯可以用于制造高效的太阳能电池和储能装置。
此外，石墨烯还可以用于制造高效的传感器、过滤器和催化剂等。
然而，尽管石墨烯具有如此出色的性质和应用潜力，但目前仍面临一些挑战。
首先，大规模合成石墨烯仍然是一个复杂和昂贵的过程。
其次，石墨烯的良好导电性和透明性容易受到氧化和杂质的影响，从而降低性能。
因此，石墨烯的制备和保护仍然需要进一步的研究和发展。
总之，石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶格结构材料，具有出色的电子、力学和光学性能。
它在电子、材料和能源领域具有广泛的应用前景。
虽然石墨烯仍然面临挑战，但科学界对于其研究和开发仍抱有巨大的期望。
石墨烯的导电性与热导率
石墨烯的导电性与热导率石墨烯是一种由单层碳原子以六边形网格结构排列而成的二维材料。
由于其特殊的结构和化学性质，石墨烯展现出了许多卓越的性能，特别是在导电性和热导率方面。
本文将探讨石墨烯的导电性和热导率，并进一步讨论其在未来科技应用中的潜力。
一、石墨烯的导电性石墨烯的导电性是其最引人瞩目的特点之一。
研究表明，石墨烯的电子传输速度是铜的140倍，是硅的650倍。
这是因为石墨烯中的碳原子只占据了二维空间中的一个平面，电子在其中可以自由移动而无需克服晶体中的损耗。
石墨烯的导电性还可通过其独特的带电载流子特性来解释。
石墨烯中的载流子被称为狄拉克费米子，其行为类似于相对论粒子。
这种特殊的带电载流子结构使得石墨烯具有高度的导电性和低电阻。
二、石墨烯的热导率与导电性类似，石墨烯的热导率也是非常高的。
研究表明，石墨烯的热导率可达到铜的3000倍，是目前已知的最高热导率材料之一。
这是因为石墨烯中的碳原子以类似于蜂窝状的结构排列，这种结构提供了很高的热传导通道。
另外，石墨烯的热导率还受到晶体结构中缺陷和谷物边界等因素的影响。
一些研究者通过控制石墨烯的晶格缺陷来调节其热导性能，进一步提高其热导率。
三、石墨烯的应用前景石墨烯的卓越导电性和热导率使其具有广泛的应用前景。
一方面，石墨烯可以应用于电子器件领域。
其高导电性使其成为高性能晶体管、光伏电池和超级电容器等器件中的理想材料。
此外，石墨烯的柔性和透明性还使其成为可穿戴设备、柔性显示器等新型电子产品的理想材料。
另一方面，石墨烯的高热导率使其在高温传热领域具有巨大的应用潜力。
石墨烯可以应用于热管理系统、热界面材料和传热器件等领域，以提高热能的传递效率和设备的散热性能。
除了电子器件和热管理领域，石墨烯还可以应用于化学传感器、生物医药领域等其他领域。
石墨烯的高灵敏度、高分辨率以及对生物相容性的优异性质，使其成为新型传感器和药物递送系统的理想选择。
四、总结石墨烯作为一种新型二维材料，具有出色的导电性和热导率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
延伸
石墨烯量子点(Graphene Quantum Dots)
一般是横向尺寸在100nm以下，纵向尺寸可以在几个纳米以下，具 有一层、两层或者几层的石墨烯结构，也就是特殊的非常小的石墨烯碎 片。
石墨烯水凝胶
石墨烯气凝胶
它的内部有很多孔隙，充满空气。
对石墨烯的表面改性
1.有机物改性石墨烯
1.1 有机小分子改性石墨烯 通过有机小分子对石墨烯进行改性 ，可以使石墨 烯带有不同的小分子官能团，从而提高其在溶剂中的 分散性和稳定性。 1.2聚合物改性石墨烯 将聚合物接枝在石墨烯表面可以同时发挥石墨烯和 聚合物的优异特性 。
缺点
氧化过程会导致大量的结构缺陷, 这些缺陷即 使经1100度退火也不能完全被消除, 仍有许多羟基、 环氧基、羰基的残留。缺陷导致的电子结构变化 使石墨烯由导体转为半导体, 严重影响石墨烯的电 学性能， 制约了它的应用。
CVD法
2.3化学气相沉积（CVD）法
1. 选择对碳具有较高固熔度的金属（如Si和Ni）作为衬底 2. 升温至生长温度，使碳通过扩散进入金属中 3. 快速降温使碳从金属中偏析出来。
石墨烯电极结构设计
表面活性剂修饰石墨烯 相比没有表面活性修饰
获得的石墨烯，在离子 液体中比电容提高到 144Fg-1，主要是增加 了电极表面电解液润湿 性
聚离子液体修饰石墨烯
改善离子液体电解液 与石墨烯的可浸润性
石墨烯/赝电容材料复合电极
石墨烯上生长纳米晶体Ni(OH)2 比电容高达 1335 Fg-1, 并 具有良好的电 容保持特性
可弯曲显示屏由石墨烯材料和聚酯片基底组成
3）石墨烯传感器
由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工 领域的应用优势也是极为突出的。
前不久美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器， 就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺 陷等进行检测。
4）石墨烯过滤器
石墨烯能够淡化海水：研究表明，石墨烯过滤器可 能大幅度的胜过其他的海水淡化技术。如果能够与水分 子分解发电技术结合，水、电就会成为非常廉价的产品， 人类就不会为缺水、停电烦恼。
石墨烯的结构
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。
石墨烯的结构
• 是构建碳纳米管和富勒烯的基本单元
优良的性能
极薄极轻， 厚度为 0.34nm，比 表面积为 2630m2/g 极强的力学 性能：拉伸 模量1.01TPa， 极限强度 116GPa 导热率为 30005000W/mK， 与碳纳米管 相当 优良的导电性， 室温下载流子 迁移率是硅的 100倍
对石墨烯的表面改性
2.无机物改性石墨烯 石墨烯是一种理想的纳米粒子负载载体 。 石 墨烯通过静电力作用 、 π-π键作用等可与不同的 无机纳米粒子进行复合，制备出石墨烯纳米杂化 体。 Eg:金属氧化物：TiO2 ,SiO2 ,ZnO,Co3O4等等
对石墨烯的表面改性
3. 元素掺杂改性石墨烯
石墨烯可看作无数苯环聚合而成的多环芳香化合 物，因而具有芳香化合物的一些反应特征，可进行氟 化、氮化、硫化、磷化等表面功能化处理。
• 条件比较温和 • 易于控制 • 给连续化批量制备石墨烯提供了可能
除以上介绍的常见制备方法外，还 有人研究了利用电弧法、切割碳纳米管 法、气相等离子体生长技术、静电沉积 法、原位自生模板法等制备石墨烯。如 何综合运用各种石墨烯制备方法的优势， 取长补短，解决石墨烯的不稳定性、量 产等问题，完善其结构和电性能是今后 研究的热点和难点，也是今后开辟新的 石墨烯合成途径的关键。
氧化石墨还原法
2.2氧化石墨还原法
氧化石墨还原法是目前制备石墨烯最热门的方法之一。
这种方法中石墨的氧化是关键环节，图3为比较公认的石墨烯氧化物结构式
氧化石墨常用的方法主要有Hummers方法。
氧化石墨还原法
优点
含氧基团的存在使石墨烯易于分散在溶剂中, 且使石墨烯功能化，易于和很多物质反应, 使石墨 烯氧化物成为制备石墨烯功能复合材料的基础。
CVD法
通过化学气相沉积在绝缘表面( 例如SiC) 或金属表面( 例如Ni) 生长石墨烯, 是制备高 质量石墨烯薄膜的重要手段。 优点 • 大面积 • 高质量 缺点 • 条件比较苛刻 • 过程比较复杂
化学合成法
2.4 化学合成方法
2010年，Mullen课题组利用自 下而上的化学合成方法制备了 石墨烯纳米带。
5）石墨烯生物器件
由于石墨烯的可修改化学功能、大接触面积、原子尺寸厚度、 分子闸极结构等等特色，应用于细菌侦测与诊断器件，石墨烯是 个很优良的选择。
6)石墨烯感光元件
专精于石墨烯材质研究的科学家们，现在研发出将石墨 烯应用于相机感光元件的最新技术，可望彻底颠覆未来的数 位感光元件技术发展。
7)太阳能电池
Hale Waihona Puke 石墨烯电极结构设计 具有中孔结构的弯曲石墨烯
10 μm
弯曲石墨烯抑制了石墨烯面对面堆叠，提高了表面利用，同时中孔结构有利于传
质和电解液的可接近性，因此在离子液体中(4V)，当功率密度为136 Whkg-1，能
量密度高达85.6 Whkg-1，能量密度可与镍氢电池相比，但功率密度远高于电池。
Nano Lett. 2010, 10, 4863–4868
3.其他领域一些应用前景
1）低成本石墨烯电池 或实现“一分钟充电”
美国俄亥俄州Nanotek仪器公司的研究人员利用锂离子可在石墨烯表面和 电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出一种新型储能设备，可以把充电 时间从过去的数小时之久缩短到不到一分钟。
新型石墨烯电池实验阶段的成功，无疑会成为电池产业的一个新的发展点。 电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛，而的电池产业正处于铅酸电 池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段，石墨烯储能设备的研制成功后，若能批 量生产，则会为电池产业乃至电动车产业带来新的变革。
1. 以二溴联蒽酮单体为前驱 体。 2. 单体热分解成双游离基 3. 双游离基通过加聚反应形 成线性高分子链。 4. 通过环化脱氢作用形成石 墨烯纳米带。
化学合成法
自下而上的有机合成法
• 可以制备具有确定结构而且无缺陷的石墨烯纳米带 • 可以进一步对石墨烯纳米带进行功能化修饰
从有机小分子出发制备石墨烯
微机械剥离法
2011年，Green课题组以胆 酸钠为表面活性剂，利用 密度梯度超速离心法制备 了厚度可控的石墨烯。
（A）将片状石墨和胆酸 钠混合在水溶液中，通过 超声破碎剥离出石墨烯， 胆酸钠将石墨烯包裹住 （B）分散在胆酸钠溶液 中的石墨烯样品 （C）石墨烯表面的胆酸 钠有序单分子层
液相或气相直接剥离法
1.2液相或气相直接剥离法
这种方法是在有机溶剂或水中．以石墨或膨胀石墨为原料， 借助超声波、加热或气流的作用，制备一定浓度的单层或多层石 墨烯溶液(如图2所示)。
溶剂可以是N一甲基吡咯烷酮、邻二氯苯、三氯甲烷、氨水等。 以石墨粉为原料，利用超声、离心、微波等方法制备石墨烯。但 制备的石墨烯产率较低．而且石墨片容易发生聚集形成多层石墨。
2）可折叠弯曲屏 消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目，成为未来移 动设备显示屏的发展趋势。作为基础材料的石墨烯前 景也被看好。
有数据显示全球对手机触摸屏的需求量大概在 9.65亿片。为石墨烯的应用提供了广阔的市场。韩 国三星公司的研究人员也已制造出由多层石墨烯等 材料组成的透明可弯曲显示屏，相信大规模商用指 日可待。
石墨烯的制备
石墨烯的制备方法是国内外石墨烯研究的一个重要焦点， 目前发表的石墨烯研究论文有很大一部分是关于石墨烯的制备。
机械剥离法 物理方法 主要制备方法 液相或气相直接剥离法 表面析出生长法
化学方法
氧化石墨还原法 化学气相沉积(CVD)法 化学合成法
物理方法
1.物理方法 1.1机械剥离法
这类方法是通过机械力从石墨晶体的表面剥离出石墨烯片层， 即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。 2004年安德烈· 海姆获得的石墨烯 片即是采用这种方法制备的：在高定 向热解石墨（HOPG）表面用氧等离 子刻蚀微槽，用光刻胶将其转移到玻 璃衬底上，再用胶带反复撕揭而后将 玻璃衬底放入丙酮溶液中超声清洗， 并在溶液中放入单晶硅片，单层石墨 烯会在范德华力作用下吸附到硅片表 面，最后制得石墨烯片。
机械剥离法
图1(a)为用胶带粘连撕揭石墨晶体材料顶部的几层石墨片 图1(b)为一些石墨薄片堆叠在胶带上 图1(c)为将胶带上的石墨薄片按下粘在一定的衬底上 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高定 向热解石墨(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的表面获得单 层的石墨烯。后来，科学家们不断发展和完 善了这类方法。
伟大的发现—— 石墨烯
目录
结构与性能 制备方法 应用研究
石墨烯与诺贝尔奖
• • • • •
时间：2004年 地点：英国曼彻斯顿大学 研究员：康斯坦丁· 诺沃肖洛夫（左）；安德烈· 海姆 方法：微机械剥离首次获得单层石墨烯 两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得 2010年诺贝尔物理学奖。
研究发现，在液相剥离石墨片层过程中加 入一些十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠等稳定剂 可以提高石墨烯溶液的稳定性，同时石墨烯的 性能、单层石墨烯的产率也得到提高。
除了以上几种常用的物理方法外，还有文 献报道了以球磨法、爆炸法等剥离膨胀石墨制 备石墨烯，但这几种方法不能彻底地剥离石墨 及氧化石墨片层结构，大部分为多层结构。