石墨烯的制備方法及應用研究進展

王冬華

（渭南師范學院化學與材料學院， 陜西 渭南 714099）

石墨烯的制備方法及應用研究進展

王冬華

（渭南師范學院化學與材料學院， 陜西 渭南 714099）

石墨烯是在室溫下能夠穩定存在的碳質二維晶體，其非常優秀的導電性能、機械性能、熱性能以及光學性質，是納米材料領域的研究熱點之一。討論了微機械剝離法、外延生長法、氧化還原法、化學氣相沉積法等制備石墨烯材料的方法，并對各種方法的優缺點進行分析。同時簡述石墨烯的應用進展，并展望了石墨烯的未來發展前景。

石墨烯；氧化還原法；復合材料

Abstract:Graphene is a carbon two-dimensional crystal which can stably exist at room temperature. It is regarded as one of the research hotspots in the field of nanometer materials due to excellent electrical conductivity, mechanical properties, thermal properties and optical properties. In this paper, several preparation methods of graphene were summarized, such as micromechanical cleavage method, epitaxial growth method, oxidation reduction method,chemical deposition method, and so on. Advantages and disadvantages of these preparation methods were analyzed and compared. At last, the application progress of grapheme was discussed as well as its future development trend.

Key words:Graphene;Oxidation reduction;Composite

在數十年前，人們就已經得到石墨烯的產品，但直到2004年左右，隨著富勒烯等納米碳材料研究的不斷深入，對石墨烯的研究才開始受到高度關注。石墨烯有一個獨特的二維結構，即 sp2雜化的碳原子構成的蜂窩狀的六角薄膜。石墨烯C-C原子間的鏈接十分柔韌，當石墨烯受到外力作用時，二維平面通過碳原子的重拍發生自由變形，從而使石墨烯能夠穩定存在于通常的環境中[1]。因為原子間的作用力非常強，在室溫下，如果相鄰碳原子產生碰撞，對石墨烯內部電子產生的影響也比較小。

石墨烯具有優異的熱學、光學、電學、力學等性能：良好的熱導率[3 000 W/（m·K）]；透光率可達97.7%，透明度非常高；電子遷移率可達2.54×104cm2/V；高強度130 GPa，是世界上最好的鋼的100倍[2-4]。石墨烯將會被廣泛的運用到晶體管、光電子器件、太陽能電池、復合材料和生物醫藥等相關領域，而且應用前景廣闊。本文闡述石墨烯的幾種常見制備方法，并對各種方法的優缺點進行簡短分析。……