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　　石墨烯是由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的炭材料，厚度仅为一个碳原子，石墨烯具有许多奇特而优异的性能，如高的杨氏模量和载流子迁移率、巨大的比表面积、优良的热导率和透光性等。此外，它还具有零载流子浓度极限下的最小量子导电率、分数量子霍尔效应、半整数量子霍尔效应、量子霍尔铁磁性和激子带隙等现象。近年来随着对石墨烯材料研究的不断深入，其应用范围不断扩大，迄今为止石墨烯材料已在能量储存、液晶器件、电子器件、柔性光电器件、生物材料、传感材料和催化剂载体等领域显示出广阔而美好的应用前景。石墨烯所制成的薄片也因其拥有优良的透明性、柔软性以及导电性等特点，在光子、电子以及光电设备领域中应用广泛，极具发展前景。
 

　　1.微机械分离法
 

　　该方法的基本原理在于使用机械作用力来克服石墨层之间的范德华力，使石墨烯得以分离，从而得到一小部分的单层石墨烯。
 

　　Ⅰ.直接使用胶带揭下一层HOPG石墨；
 

　　Ⅱ.通过胶带之间的反复粘贴，使石墨片层变薄，出现包含单层石墨烯的片层；
 

　　Ⅲ.单层石墨烯通过胶带从而转移到衬底上。
 

　　机械分离法的最大优点在于其工艺简单、样品的质量高，但是产量和产率低，不可控，无法实现石墨烯的大面积和规模化制备。
 

　　2.外延生长法
 

　　外延生长法是指利用晶格匹配，在一个晶体结构上生长出另一种晶体的方法。根据所选择的基底种类，外延法可以分为SiC外延生长法和金属表面外延生长法。
 

　　SiC外延生长法：
 

　　Ⅰ.对Sic单晶片进行氧化或是H₂刻蚀处理；
 

　　Ⅱ.将处理后的Sic单晶片置于超高真空和高温环境中；
 

　　Ⅲ.利用电子束轰击SiC单晶片，除去其表面氧化物；
 

　　Ⅳ.在高温条件下将其表面层中的Si原子蒸发，使表面剩余的碳原子发生重构；
 

　　Ⅴ.在SiC单晶片表面外延生长石墨烯。
 

　　SiC外延生长法从本质上来说就是一种碳原子的重构化学反应，通过对该方法的工艺参数进行控制，利用SiC外研发还可以实现单层和多层石墨烯的可控制备。
 

　　金属表面外延法：
 

　　Ⅰ.在高真空环境中，加热裂解含碳化合物前驱体
 

　　Ⅱ.热裂解产生的碳原子在单晶金属表面沉积排列生成石墨烯。
 

　　金属表面外延法其本质就是一种热解碳在金属单晶表面的重构反应，该方法最大的优点就是能够通过设计、调控和优化反应条件以及制备工艺参数，从而得到大面积、均匀铺满金属基底的几乎无缺陷的高质量石墨烯。
 

　　外延生长法做制备的石墨烯，不仅具有良好的均一性，而且能和当前的集成电路很好地兼容。但是该方法的制备环境十分苛刻，如超高真空、高温和使用单晶基体扽，会在一定程度上限制石墨烯在集成电路以外的其他大规模应用。
 

　　3.化学气相沉积(CVD)法
 

　　Ⅰ.以甲烷等含碳化合物作为前驱体，以单晶或多晶的金属薄片作为基底；
 

　　Ⅱ.高温环境的催化下，甲烷等含碳化合物的碳氢键断裂，分解成热解碳；
 

　　Ⅲ.通过控制制备反应条件，热解碳经过成核、重排而生长形成石墨烯。
 

　　CVD法制备过程简单，所得石墨烯质量高，可实现大面积的生长，而且较易于转移到各种基体上，CVD法如今已被广泛用于制备石墨烯晶体管和透明导电薄膜，目前已逐渐成为制备高质量石墨烯的重要方法。
 

　　4.氧化石墨还原法
 

　　氧化石墨还原法制备石墨烯是迄今*泛使用的一种方法。
 

　　Ⅰ.将鳞片石墨氧化成氧化石墨；
 

　　Ⅱ.氧化石墨之间发生剥离；
 

　　Ⅲ.通过还原方法还原去除各种含氧基团，得到石墨烯。
 

　　氧化石墨还原法是一种低成本并且可以实现石墨烯批量生产的方法，但该方法也存在着一定的缺陷，在制备氧化石墨烯的过程中，石墨中的C-C键断裂，共轭结构遭到破坏，使氧化石墨烯为绝缘体，该方法所得到的石墨烯无法充分显示石墨烯优异的物理和化学性能。
 

　　5.电化学法
 

　　Ⅰ.在恒电动势的条件下，以高纯石墨棒为电机；
 

　　Ⅱ.通过电解阴*纯石墨棒剥离，沉积到阳极上；
 

　　Ⅲ.因为剥离后的石墨烯在电解质溶液中有离子保护作用，被阻止重新聚集形成石墨。
 

　　电化学法能够一步制备出功能化的石墨烯，但制备出的石墨烯片层较厚并且氧含量较高。