石墨烯是以一个碳原子与周边3个邻近碳原子结合成的六边蜂窝结构的单层碳原子，结构稳定，具有许多优异性能。单层石墨烯时发现其表面显现出一定的褶皱，说明石墨烯具有一定的延展性。与其他纳米材料比较，石墨烯的机械强度很高，并且光学透明性高、载流子迁移率强等，另外，石墨烯制备设备觉得，其独特的性能有着广泛的应用前景，如锂离子电池、生物传感器、载药输送材料和水质净化等领域。

石墨烯制备设备解读石墨烯制备方法之物理制备方法

1、机械剥离法

通过胶带粘贴、超声分散等方法将石墨烯从石墨中剥离出来，是机械剥离的传统方法。2004年，Geim和Williams等首先采用胶带反复粘贴石墨的方法制备了少量单层石墨烯，他们首先在石墨上刻蚀出沟槽并转移至玻璃衬底上，再通过胶带反复粘贴并进行超声处理。将表面镀有SiO2薄膜的硅基片放入溶液中，通过范德华力的作用促使一些厚度小于10nm的石墨烯片层吸附于硅基片上，达到石墨烯片层的分离。Ball等以石墨粉为原料，将樟脑磺酸（CAS）溶液与石墨粉混合均匀后加入H2O2，对石墨溶液进行一定时间的超声，使其分散得到单层石墨烯，其溶液浓度可达到3mg/mL。该方法工艺流程简单，生产成本低，但是得到的石墨烯尺寸很小，难以控制，并且产率不高，只能进行小规模的批量生产，很难实现石墨烯制备的产业化、规模化。

2、超临界流体剥离法

超临界流体剥离法利用超临界流体的许多性质（液体溶解、气体扩散等），来完成对石墨烯的扩散并通过相互作用剥离除掉超临界流体得到石墨烯，CO2和有机溶剂是主要的超临界流体介质。

石墨烯制备设备解读石墨烯制备方法之化学制备方法

1、氧化还原法

通过强酸和强氧化剂破坏石墨的晶体结构，并利用还原剂将其还原成石墨烯。常见的强氧化剂主要是高锰酸钾和浓硫酸，还原剂是强碱、硼氢化钠、对苯二酚、水合肼以及氢碘酸等。目前，Hummers法以及改良后的Hummers法[26]是制备石墨烯的普遍方法。

2、化学气相沉积法

化学气相沉积法（CVD法）制备石墨烯的传统步骤是将含碳化合物在高温下发生反应，其受热分解成的碳原子沉积在金属或其他基体表面从而得石墨烯。

石墨烯制备设备解读石墨烯制备方法之其他制备方法

1、掺杂法

石墨烯表层的能带结构易受到表面吸附、晶格突变、晶格异位替换等影响，通过其他元素的掺入导致石墨烯产生掺杂现象从而得到掺杂石墨烯。目前，对于掺杂法制备石墨烯，N掺杂一直是主要的研究方向。另外，氮元素的掺入能够有效地增强石墨烯的电负性，创造更好的催化环境，使其在超级电容器、生物医学等领域有着巨大潜力。但N掺杂石墨烯的制备合成过程仍存在许多尚未解决的问题，其稳定存在的机理和简单的大规模合成法仍需进行更深入研究，以及石墨烯的团聚现象等问题也存在，因此，对于掺杂法制备出性能优异的改性石墨烯，仍有很大的探索空间。

2、有机合成法

有机合成法又被称为“自下而上”的反应，一般采用小分子芳香化合物为原料，通过有机反应制得石墨烯纳米带或多环芳烃，再经过脱氢处理制得石墨烯。

总结与展望

石墨烯自发现以来，在材料、化学、电学、光学等诸多学科领域已经得到了应用，取得了良好发展。但对于制备技术的选择与控制，仍然面临着许多问题。机械剥离法可制得形貌结构较完整、质量较好的石墨烯，但是存在产率不高、可控性差等问题，只适用于小范围的基础研究。利用化学法或有机合成法得到的石墨烯，应用研究较少，仍存在大量的探索空间。掺杂元素法能够提高石墨烯的诸多性能，并且是最有可能实现大批量生产的方法，有着十分可观的应用前景。因此对于掺杂法制备石墨烯的应用研究是近年来科研工作者们持续进行的研究方向，并且也是未来石墨烯向高质量、产业化、低成本方向发展的重要一步。石墨烯制备设备觉得，生产出质量好、产量高、性能优异而且可控性强的石墨烯，是近年来科研工作者研究的主要领域。