广州福滔微波设备有限公司

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浅谈石墨烯的制备方法

化学气相沉积法：化学气相沉积法是指用甲i烷、乙醇等碳源（含碳前驱体）在高温下分解释放出碳原子，并经退火沉积在基底（多为金属基底）生长石墨烯的方法（俗称烧炉子╮(╯-╰)╭），是目前有可能得到大面积、高质量石墨烯的理想方法。

根据金属基底材料的不同，CVD 有两种生长机制：一是渗碳析碳生长，这是由金属基底在高温下溶碳量较高造成的（常见的有镍、钴等金属），前驱体高温分解释放碳原子，碳沉积并渗入基底内，降温时析出生长形成石墨烯；二是表面吸附生长，铜、铂等金属溶碳量较小，碳原子直接吸附到金属表面生长形成石墨烯。这两种生长机制中后者更易形成大面积单层石墨烯。

外延生长法：1962年，Badami 在近乎真空的条件下对 SiC 加强热后发现了石墨的存在，这就是 SiC 外延生长的起源。外延生长一般是以 SiC 为原料，将其置于高温、低压环境中，利用 Si 原子的升华速度比 C 原子快得多把 Si 除去而只留下 C 在其表面，之后表面的 C 原子会发生重构生长形成石墨烯。

外延生长和 CVD 本质上都是利用碳原子在基底表面发生重构形成石墨烯片层，所以二者都能较好的实现石墨烯的大面积、高均一性的高质量生长，不过外延生长的条件更为苛刻，还存在 SiC 成本过高、石墨烯难以与基底分离等 CVD 法没有的困难，进而极大地限制了工业化应用。

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视频作者：广州福滔微波设备有限公司

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石墨烯的制备工艺

剥落基本上有两种不同的方法来制备石墨烯。一方面，石墨烯可以与已有的石墨晶体分离，即所谓的去角质方法，另一方面，石墨烯层可以直接在基质层上生长。2004年，诺沃塞洛夫和Gaim用一种简单的胶粘带将石墨烯制成了石墨烯。

1.氧化石墨剥离

液相去叶的原理也可以用来去角质氧化石墨。氧化石墨烯是一种亲水分子，它可以通过声波或搅拌的方式在水中溶解。因此，这些层被带负电，从而被电斥力所抑制。在离心后，氧化石墨烯必须重新过滤，溶液通过膜腔静脉泵吸入。将石墨烯薄片做成石墨烯纸滤饼。石墨烯在表面上的沉积可以通过简单的滴注法来完成，即把溶液滴在基板上。为了在离心力的帮助下，实现一种更均匀的涂膜法，以使溶液分散。在喷涂涂层的情况下，将溶液喷洒到样品上，这样就可以进行制备。

2.基体制备

为了在非液相中使用分散的石墨烯，有不同的衬底制备方法。通过真空在碳化硅晶体。加热时，碳通过镍层扩散，在表面形成石墨烯或石墨层，这取决于加热速率。由此产生的石墨烯比没有N的简单SiC晶体生长所产生的石墨烯更容易从表面分离出来。

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石墨烯的制备普及

据了解，石墨烯是二维层状材料家族中的明星材料，在光电、催化、传感器、透明导电薄膜、柔性电子器件、能源储存、防腐涂料、润滑、结构增强、武i器装备、航天航空等领域具有广阔的应用前景。

“目前常用于制备石墨烯的方法有机械剥离法、液相剥离法、外延生长法、化学气相沉积法、化学还原氧化石墨烯以及电化学方法。”据徐友龙教i授介绍，电化学方法是在电场的作用下，通过阳极氧化或者阴极还原石墨电极，驱动电解液中的离子嵌入到石墨层中致使石墨结构发生膨胀、层间相互作用力减弱并随之产生剥离。

与上述其它方法相比，电化学方法制备石墨烯具有设备简单、过程、环境相对友好、成本低廉、可控性强且制备周期短等优点，是一种有很大潜力的大规模生产石墨烯的方法。

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