石墨烯的开采与应用

崔雪健 刘恩彤 康熠琳 杨奕欣 龙晓莹

(哈尔滨商业大学，黑龙江 哈尔滨 150000)

1 石墨烯的提取与合成

1.1 固相法

根据碳源物相及合成环境，其中，固相法包括机械剥离法和SiC 外延法。利用碳元素的伸缩特性，使胶带机械剥离高定向热解石墨(虽可以获得高质量石墨烯，但该方法效率低且成本高)，所以一般不会在工业生产中采用。

1.2 液相法

氧化还原法是一种常见的液相法制备石墨烯材料的方法，该方法成本低、产量高，但产物有缺陷。它是通过其在水溶液的条件下，利用其溶解性使其在稀有气体的保护下利用催化剂分离，这里用了一定的氧化还原反应，除了氧化还原放应外，也可以采用石墨烯溶解于有机溶液例如苯，酮的物质也可以分离一定的的石墨烯薄膜。

1.3 化学气相沉积法

主要用于制备石墨烯薄膜，高温下甲烷等气体在金属衬底表面催化裂解沉积然后形成石墨烯，化学气相沉积法的优点在于可以生长大面积、高质量、均匀性好的石墨烯薄膜。但缺点是成本高工艺复杂存在转移的难题，并且生长出来的一般是多晶体。

2 石墨烯的性能

石墨烯具有优良的物理性能，如：良好的导电性能，极好的强度和透光性，等。

2.1 电学性能

石墨烯的电学性能受其六边形层状对称性影响。在翻转对称的石墨烯超晶格中可以观察到拓扑电流。其拓扑电流促使电子的反转，使得其电子可以自由地移动，从而实现导电性，并且这种导电性耗能极少，这也使的电流能最大化的输出而不损耗，并且其性价比很高的缘故使得可以成为新型控电材料。……