石墨烯的制备，石墨烯的制备方法有哪些

本文目录一览

1，石墨烯的制备方法有哪些
2，石墨烯的制作工艺是什么
3，石墨烯是怎么制取的
4，大家石墨烯都是怎么做的
5，物理法制备石墨烯的几种方法
6，石墨烯制备

1，石墨烯的制备方法有哪些

机械剥离法，外延生长法，氧化还原，CVD方法等

石墨烯的制备方法有哪些

2，石墨烯的制作工艺是什么

目前制备技术还不是很成熟，主要有cvd（气象沉积）和还原氧化石墨（一般是溶液法）

石墨烯的制作工艺是什么

3，石墨烯是怎么制取的

最简单的操作原理就是在一张纸上用铅笔画一条线，然后用透明胶布不停的沾，直到最后只剩下一层为止，那一层是纳米厚度，那就是石墨烯了

一般是用鳞片石墨制备石墨烯，即为石墨烯的原材料。石墨粉即粉状的石墨原料。请采纳，谢谢。

石墨烯是怎么制取的

4，大家石墨烯都是怎么做的

石墨烯是2004年被通过机械剥离的方法得到的，此后科研界掀起了大规模的石墨烯材料研究热潮。目前得到石墨烯的方法主要是先将天然石墨氧化，得到氧化石墨烯，再通过一定手段将氧化石墨烯还原，从而得到石墨烯。虽然研究很多年了，但是石墨烯还是没有达到产业化的水平。不过当前市场上已经有某些商家在销售石墨烯及其衍生材料，当然这些材料基本上只是提供科研用的。

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5，物理法制备石墨烯的几种方法

　　石墨烯具有独特的结构和优异的性能, 近年来在化学、物理和材料学界引起了广泛的研究兴趣，并且在石墨烯的制备上已取得了不少的进展。本文就物理方法方面概述了石墨烯的制备方法。　　物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得, 操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。机械剥离法制备石墨烯　　机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法，即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。Novoselovt 等于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热解石墨上剥离并观测到单层石墨烯，验证了单层石墨烯的独立存在。具体工艺如下：首先利用氧等离子在1 mm厚的高定向热解石墨表面进行离子刻蚀，当在表面刻蚀出宽20 μm~2 mm、深5 μm的微槽后，用光刻胶将其粘到玻璃衬底上，再用透明胶带反复撕揭，然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声，最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中，利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯捞出。　　但是这种方法存在一些缺点，如所获得的产物尺寸不易控制，无法可靠地制备出长度足够的石墨烯，因此不能满足工业化需求。取向附生法晶膜生长制备石墨烯　　Peter W.Sutter 等使用稀有金属钌作为生长基质，利用基质的原子结构种出了石墨烯。首先在 1150 °C下让C原子渗入钌中，然后冷却至850 °C，之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面，在整个基质表面形成镜片形状的单层碳原子孤岛，孤岛逐渐长大，最终长成一层完整的石墨烯。第一层覆盖率达80 %后，第二层开始生长，底层的石墨烯与基质间存在强烈的交互作用，第二层形成后就前一层与基质几乎完全分离，只剩下弱电耦合，这样制得了单层石墨烯薄片。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制得的石墨烯薄片的特性。液相和气相直接剥离法制备石墨烯　　液相和气相直接剥离法指的是直接把石墨或膨胀石墨(EG)(一般通过快速升温至1000 °C以上把表面含氧基团除去来获取)加在某种有机溶剂或水中，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。Coleman等参照液相剥离碳纳米管的方式将石墨分散在N-甲基-吡咯烷酮 (NMP) 中，超声1h 后单层石墨烯的产率为1%，而长时间的超声(462 h)可使石墨烯浓度高达1.2 mg/mL。研究表明，当溶剂与石墨烯的表面能相匹配时，溶剂与石墨烯之间的相互作用可以平衡剥离石墨烯所需的能量，能够较好地剥离石墨烯的溶剂表面张力范围为40~50mJ/m2。利用气流的冲击作用能够提高剥离石墨片层的效率。Janowska 等以膨胀石墨为原料，微波辐照下发现以氨水做溶剂能提高石墨烯的总产率(~8%)。深入研究证实高温下溶剂分解产生的氨气能渗入石墨片层中，当气压超过一定数值至足以克服石墨片层间的范德华力时就能使石墨剥离。

6，石墨烯制备

1．1微机械剥离法石墨烯最早是通过微机械剥离法制得的。2004年，曼彻斯特大学Geim等[1]用胶带从石墨上剥下少量单层石墨烯片，成为石墨烯的发现者，并引发了新一波碳质材料的研究热潮。该法虽然可以获得质量较好的单层和双层石墨烯，能部分满足实验室的研究需要，但产量和效率过低，高质量的石墨烯的规模制备成为人们追求的目标。1．2氧化石墨还原法近年来，人们不断的探索新方法以提高石墨烯的产量，其中氧化还原法由于其稳定性而被广泛采用。这种方法首先制备氧化石墨∞]，先将石墨粉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得到氧化石墨，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。然而，氧化过程会导致大量的结构缺陷，这些缺陷即使经1100℃退火也不能完全被消除，仍有许多羟基、环氧基、羰基、羧基的残留。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。但是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。1．3石墨层间化合物途径石墨插层复合物是以天然鳞片石墨为原料，通过在层间插入非碳元素的原子、分子、离子甚至原子团使层间距增大，层间作用力减小，形成层间化合物。有人曾在膨胀石墨中加入插入剂，并利用热振动或酸处理使它部分剥离，从而得到石墨片或石墨烯[6-8]。但该法得到的石墨烯大小不一，尺寸难以控制。如果某种溶剂与单层石墨的相互作用超过石墨层与层之间的范德华力，那么即可通过嵌入溶剂将石墨层剥离开。Li等通过热膨胀使石墨层间距增大，再用发烟硫酸插层进一步增大层间距，最后加入四丁基氢氧化铵，经超声、离心得到稳定分散在有机溶剂中的石墨烯[9]。借鉴分散碳纳米管的方法，在极性有机溶剂中超声处理石墨粉也可以得到多层(<5)的石墨烯。Lotya等通过在水一表面活性剂中超声剥离石墨，得到稳定的石墨烯悬浮液[1…。与氧化石墨法相比，石墨插层化合物途径制得的石墨烯结构缺陷少，质量高，但是有机溶剂和表面活性剂难以完全除去，影响石墨烯的电学性能，而且部分有机溶剂价格昂贵。1．4沉积生长法沉积生长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。有研究者通过对Si的热解吸附，实现了在以si终止的单晶6H—SiC的(0001)面上外延生长石墨烯膜或通过真空石墨化在单晶SiC(0001)表面外延生长石墨烯。Hannon等[11]在SiC表面上外延生长了石墨烯膜，但是由于SiC在高温下易发生表面重构，导致表面结构复杂，难以获得大面积、厚度均一的石墨烯膜。Emtsev等[12]在氩气中通过前位石墨化在si终止的SiC(0001)表面制备出了单层石墨烯薄膜，薄膜的厚度和质量都有所提高。近年来，以金属单晶或薄膜为衬底外延生长石墨烯膜的研究取得很大进展。Sutter等[13]在Ru(0001)表面逐层控制地外延生长了大面积的石墨烯膜，制备过程中，首层石墨烯与金属作用强烈，而从第二层起就可以保持石墨烯固有的电子结构和性质。Coraux等[14]利用低压气相沉积法在Ir(111)表面生长了单层石墨烯膜。采用类似的方法，在Cu箔表面也能制备出大面积、高质量石墨烯膜，而且主要为单层石墨烯。而韩国科学家则在多晶Ni薄膜上外延生长了石墨烯膜[1…，他们先在si-sio§衬底上生长出300nm厚的Ni，然后在1000(C的甲烷气氛中加热