石墨烯如何制作

石墨烯如何制作

石墨烯被称为“黑金,新材料之王”被视为下一次医疗改革的关键。 被科学界称之为“21世纪革命性材料、新材料之王的石墨烯,随着2010年诺贝尔奖的颁发以及各国产业研发势头的加速，其制备方法也越来越多样化和成熟。

1. 利用超临界流体制备石墨烯

有研究显示，超临界流体可以帮助制备石墨烯。如Rangappa等人报道了利用超临界流体（乙醇，NMP，DMF）一步剥离制备石墨烯的方法。首先将石墨经超声均匀分散到相应的溶剂中，然后使用超临界流体进行一步剥离，最后通过纳滤膜分离石墨烯颗粒与超临界流体，得到高质量的石墨烯产物。

2. 利用蛋白修饰制备石墨烯

一种常见的制备石墨烯的方法是利用蛋白质修饰的工艺。例如，可以利用BSA（Bovine Serum Albumin）蛋白质修饰石墨烯。具体步骤如下：(a)在SiO2/Si衬底上制作Au/Ti金属电极作为源极和漏极，(b)将金属电极移到石墨烯上，从而将石墨烯转移到金属电极上，(c)将BSA蛋白溶液滴加在石墨烯表面，(d)将BSA蛋白溶液静置在80℃下保持一段时间，使蛋白质与石墨烯结合，最终得到修饰好的石墨烯。

3. 利用化学气相沉积法制备石墨烯

化学气相沉积（CVD）法是目前最为常用的石墨烯制备方法之一。该方法的原理是在铜、镍等金属基底表面上通过热解碳源气体，使其在金属表面上形成石墨烯。该法的优点是可以实现大面积石墨烯的制备，并且具有较高的质量和晶格长程性。

4. 利用氧化还原法制备石墨烯

氧化还原法是另一种常见的石墨烯制备方法。该方法通过使用硫酸、硝酸等化学试剂以及高锰酸钾、双氧水等氧化剂将天然石墨氧化，增大石墨层之间的间距，同时在石墨层与层之间插入氧化物。随后，使用还原剂如氢气或热解气体将氧化的石墨还原为石墨烯。

石墨烯制备方法包括化学气相沉积法、溶剂剥离法、氧化还原法等多种方法。化学气相沉积法是最常用的制备石墨烯的方法之一，可以实现大面积石墨烯的制备。溶剂剥离法和氧化还原法则是通过溶剂或化学试剂的作用将天然石墨转化为石墨烯。使用超临界流体或利用蛋白修饰的工艺也可以制备高质量的石墨烯。