【摘要】：对于石墨烯的制备,目前常用的方法有机械剥离法、液相剥离法、SiC外延生长法、化学气相沉积法和有机合成法等[9],如图9.2所示。这种方法可以得到目前已知的最高质量的石墨烯,但其制备的偶然性大,得到的石墨稀尺寸小,难以满足大面积、大量制备的要求。这种方法具有制备容易、成本低,石墨烯面积大、质量高、层数可控、带隙可调的优点,因此成为目前最有前景的制备办法。图9.2石墨烯制备方法的比较[9]
对于石墨烯的制备,目前常用的方法有机械剥离法、液相剥离法、SiC外延生长法、化学气相沉积法和有机合成法等[9],如图9.2所示。机械剥离法是最早获得石墨烯的方法,其利用外加物理作用力克服石墨片层之间的范德瓦耳斯力,从而得到剥离的石墨烯。这种方法可以得到目前已知的最高质量的石墨烯,但其制备的偶然性大,得到的石墨稀尺寸小,难以满足大面积、大量制备的要求。液相剥离法是将石墨分散到溶剂中,通过物理和化学手段辅助剥离石墨烯的方法。这种方法可以得到石墨烯分散液,但其质量比较低。SiC外延生长法是通过对SiC加高温,使其表面的Si原子升华,剩余C原子在冷却时重新堆积形成石墨烯的方法。这种方法得到的石墨稀的质量比较高,面积也可以比较大,但是其具有制备温度高、石墨烯形貌难以控制的缺点。直接对碳源进行加热使其分解,用载气运输C原子进入反应区,并在催化金属表面生长石墨烯的方法即化学气相沉积法。这种方法具有制备容易、成本低,石墨烯面积大、质量高、层数可控、带隙可调的优点,因此成为目前最有前景的制备办法。但这种方法得到的石墨稀的质量仍然不及机械剥离法。此外,还可以利用有机合成法,用碳原子或小分子合成石墨烯,这样可以精确地控制石墨烯的结构,但是该方法复杂且产率很低。
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图9.2 石墨烯制备方法的比较[9]
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