铜380W/m·k，碳纳米管 3500W/m·k 计算及元件中104m/s 砷化镓中5×105m/s
机械分离法
石
墨
化学气相沉积法（CVD法）
烯
的
氧化还原法
制
备 方
加热SiC法
法
溶剂剥离法
取向附生法
机械分离法
对石墨晶体施加机械力，分离石墨烯
1 HOPG（高定向热解石墨）用胶带粘，层层剥离。
2
臼式研磨仪
工艺的研究已成为热点。
石墨烯的应用
石墨烯晶体管
石墨烯的应用 光子传感器
控制噪声
储氢材料
抗癌
气体传感器
防弹衣，纸片状飞机材料
溶剂剥离法 可制备高质量石墨烯，但是产 率低。
取向附生法 石墨烯薄片厚薄不均，且与基 体的粘结会影响性能。
加热SiC法 产生缺陷，制备单一厚度的石 墨烯有困难，且SiC比较贵。
至今为止还未找到既可以满 足大规模生产，成本又低(石 墨烯的价格现在是钻石的15倍)， 而且生产出的石墨烯质量又
高的方法。因此对石墨烯生产
到1250-1450度恒温1-20min。
SiC外延法
利用硅的高蒸汽压在高与1400的高真空下使硅挥发， 剩余碳重排形成石墨烯。
优
机械分离法 可以制备高质量的石墨烯，但 产率低，无法实现工业化。
缺
CVD法 质量高，但条件要求高，需严
点
格控制温度和压力，不经济。
对 比
氧化还原法 产量高，成本低，可宏量制备， 但是会带来缺陷，影响性能， 造成废液污染。
一维
三维
二维
零维
发现过程
安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫将石墨 分离成小碎片，从碎片中剥离出较薄的石墨薄 片，然后用普通的塑料胶带黏住薄片的两侧， 撕开胶带，薄片就一分为二，不断重复，最后 仅剩下一层碳，便得到了石墨烯。并获得2010 诺贝尔物理奖。打破了二维单原子长程有序晶 体在非绝对零度不能存在的观点。
溶剂剥离法
取向附生法
将少量石墨分散于溶剂中，形成低浓度分散液， 高温把碳深入钌，降温后碳浮到钌表面，
利用超声波破坏石墨间层范德华力，溶剂进入石墨 一层一层的长，最下面一层的碳与钌只有
层间，最后剥离出单层石墨烯。
弱电偶和。
加热SiC法
加热单晶6H-SiC脱出Si，将氧气或氢气刻蚀处理 的样品在高真空下电子轰击，去氧化物，后加热
几组数字
结构稳定，c-c键1.42埃，键能大，c-c键连接 柔韧，碳原子面可弯曲。
最好钢铁 的100倍。透光性好，只吸收2.3％的光。
电阻率10-8Ω· m
铜1.7× 10-8Ω· m
导热系数5300W/m·k
电子迁移率为光的1/300 比在硅内快100倍
搅拌球磨
行星球磨
CVD法
碳源在基体表面高温分解生长石墨烯
碳源：烃类气体，苯类。 生长基体：镍，铜，氧化镁，合金。 生长条件：压力，温度（碳源分解温度），载气。
渗碳析碳
两种机制 表面生长
氧化还原法
天然石墨与强酸氧化反应生成氧化石墨， 经超生分散弄成单层，最后加还原 剂取掉含氧基团。
还原剂：水合肼，硼氢化钠，对苯二酚。 氧化剂：高锰酸钾，浓硫酸，过氧化氢。
世界上最硬的物质 竟然存在于铅笔中
世界上最软的矿物质石墨 世界上强度最大的石墨烯
将石墨中的一层抽出
定义 关键词
0.335nm，头发 丝的20万分之
单原子层片状 一
碳原子sp2杂化
六角形，蜂巢晶格状
硬度最大
结构稳定
强度最高
韧性很好 透光性好
优
点
导电性能最好
电阻率低
比表面积大 导热系数高
由于以上优异的性能使得石墨烯有无比巨大的发展空间， 未来可应用于电子，航天，光等各个领域，很有研究价值。