石墨烯是由單層六角碳原子通過雜化構成的蜂窩狀二維網絡結構。石墨烯是構成其它碳同素異形體的基本單元，它可以折成零維的富勒烯，卷曲成一維的碳納米管，堆垛成三維的石墨。
2004年，英國曼徹斯特大學物理學教授Geim等用膠帶反複剝離高定向熱解石墨的方法得到了穩定存在的石墨烯。自從第一次成功制備獨立的單層石墨烯至今，石墨烯已經成為材料界一顆炙手可熱的新星，吸引了衆多科學家對其各個方面進行研究。作為一種獨特的二維晶體，石墨烯有着非常獨特的性能：超大的比表面積，理論值2630ｍ２／ｇ； 力學性能優異，楊氏模量達1.0ＴＰａ；熱導率為5300 Ｗ／（ｍ·Ｋ），是室溫下純金剛石的3倍；幾乎完全透明，對光 隻有2.3％的吸收；同時，在電和磁性能方面也具有很多 奇特的性質作為石墨烯的重要應用之一。那麼這個21世紀的新材料之王到底如何制備呢？我列舉幾個主流的制備方法。
1、微機械剝離法
方法：用光刻膠将其粘到玻璃襯底上，再用透明膠帶反複撕揭，然後将多餘的高定向熱解石墨去除并将粘有微片的玻璃襯底放入丙酮溶液中進行超聲，最後将單晶矽片放入丙酮溶劑中，利用範德華力或毛細管力将單層石墨烯“撈出”。
缺點：産物尺寸不易控制，無法可靠地制備出長度足夠的石墨烯，不能滿足工業化需求。
2、外延生長法
方法：在高溫下加熱SiC單晶體，使得SiC表面的Si原子被蒸發而脫離表面，剩下的C原子通過自組形式重構，從而得到基于SiC襯底的石墨烯。
缺點：對制備所需的sic晶面要求極高，而且在sic上生長的石墨烯難以剝離。
3、化學氣相沉積法（CVD法）
方法：将碳氫化合物甲烷、乙醇等通入到高溫加熱的金屬基底表面，反應持續一定時間後進行冷卻，冷卻過程中在基底表面便會形成數層或單層石墨烯。
缺點：制備所需條件苛刻，需要高溫高真空。成本高，生長完成後需要腐蝕銅箔的到石墨烯。
4、氧化還原法
方法：先用強氧化劑濃硫酸、濃硝酸、高錳酸鉀等将石墨氧化成氧化石墨，氧化過程即在石墨層間穿插一些含氧官能團，從而加大了石墨層間距，然後經超聲處理一段時間之後，就可形成單層或數層氧化石墨烯，再用強還原劑水合肼、硼氫化鈉等将氧化石墨烯還原成石墨烯。
缺點：化學反應程度很難控制，反應不完全的情況下會有大量雜質。
當然制備方法遠遠不止這幾種，但是這是目前主流的集中制備方法，其他方法歡迎大家一起讨論。
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