石墨烯的制备方法综述.docx

石墨烯的制备方法综述
石墨烯是由碳原子通过化学方法或物理剥离而得到的单层结构，具有高导电性、高透明度、高机械强度等优异性能，被认为是一种具有广泛应用前景的材料。因此，石墨烯的制备方法成为了研究的热点之一。本文将对常用的几种制备方法进行综述。
1.机械剥离法
机械剥离法是通过利用机械力对普通石墨进行撕裂来制备石墨烯的方法，属于非化学氧化剥离方法。该方法的优点在于简单易行，操作相对容易。但是，由于存在机械力过度，石墨烯层数难以控制等问题，现在已经较少采用。
2.氧化还原法
氧化还原法是将石墨氧化后还原得到石墨烯的方法。这种方法一般分为两步。第一步是石墨氧化，将石墨表面的氧原子与其结合，形成氧化石墨；第二步是还原，通过一定的还原方法去除氧原子，得到石墨烯。这种方法制备的石墨烯具有很高的品质，但是石墨氧化过程中易产生有害的副产物。
3.化学剥离法
化学剥离法是通过对石墨进行化学反应从而剥离石墨层，最终得到石墨烯的方法。其中最常用的是氧化石墨的Hummers法，通过在硝酸和硫酸的混合溶液中进行化学氧化，得到石墨烯。该方法制备简单，可以实现大规模生产，但由于副产物产生，对环境造成一定污染。
4.化学气相沉积法
化学气相沉积法是一种化学方法制备石墨烯，可在均一和单片水平上生长石墨烯。该方法是将碳源沉积在晶体衬底表面，通过热解气相前体来制备单层石墨烯。这种方法具有优异的晶体质量和可控性，但是主要受限于生长温度和生长时间等方面。
5.电化学氧化还原法
电化学氧化还原法是通过电解氯化物熔体来制备石墨烯的方法。在这种方法中，石墨作为阳极，受到氧化作用并形成石墨烯。这种方法过程简单，可以在室温下进行，并且能够实现多次制备，但是需要高温加热氯化物熔体，并且涉及到电化学反应，处理起来相对麻烦。
综上所述，化学气相沉积法是当前最成熟、最优化的制备石墨烯的方法。不仅可以在均一和单片水平上生长石墨烯，而且石墨烯的晶体质量和可控制度也比较高。但是，不同的方法都有各自的特点和优势，如氧化还原法可以制备高品质的石墨烯，而化学剥离法制备简单并且成本低。因此，在具体应用中，需要根据实际情况选择最优的制备方法。