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1.1.2发现历史

2004年,曼彻斯特大学Andre和Kostya两名科学家用粘性胶带从一大批石墨中清除了一些薄片。他们注意到一些薄片比其他薄片薄。通过重复分离石墨碎片，他们得到了只有一个原子厚的薄片。第一次有了孤立的石墨烯。石墨烯的出现很快引起了全世界的研究热潮。来自世界各地的团队将学生送到曼彻斯特大学学习如何制作材料，并做了大量工作，以探索石墨烯不寻常的电子特性。石墨烯是最薄的一种材料，质料异常坚硬牢固，室温下，电子的传递速度比已发现的导体都快[1]。

1.1.3制备方法一、机械剥离法

通过对石墨晶体施加物理机械力（如摩擦力、拉力等）来制造石墨烯材料的方法。在这种微机械剥离方法中，使用胶带将石墨烯与石墨晶体分离。在将石墨剥离后，多层石墨烯保留在胶带上。通过反复剥离，多层石墨烯被切割成单层石墨烯。

二、外延生长法

这种方法可以在在单晶面上分解出石墨烯片层，它是通过加热单晶碳化硅去除硅后得到的。用碳化硅单晶为底，在高温下，可以利用H2对碳化硅的刻蚀效应，对底表面进行处理。然后，在超高真空的环境下，将碳化硅底表面加热到1400摄氏度以上，使碳硅键发生断裂，这样硅原子会先于碳原子升华而从表面脱离，而表面大量的碳原子将发生重构从而形成六方蜂窝状的石墨烯薄膜。

优点：能较大尺寸生长，且得到的石墨烯性能优异缺点：原料成本较高，设备成本也很高，生长温度很高，一般设备达不到，而且也很难生长太大尺寸的石墨烯

三、溶剂热法

这种方法是指在特制的密闭反应器(高压釜)中，将整个体系加热到临界温度，其中反应的介质是有机溶剂。利用整个体系中通过自身产生的高压从而进行材料制备的一种高效的方法。

这种方法很好的解决了大量的生产石墨烯的问题，但在这同时也带来了一些负面影响，如电导率低等。因此有研究者结合了溶剂热法和氧化还原法来生产高质量的石墨烯从而解决由此带来的不足。科学家们发现利用溶剂热法和氧化还原方法结合生产出的石墨烯薄膜电阻小于利用传统方法下生产的石墨烯。溶剂热法有着可以生产高质量石墨烯的特点，因此有了更多的科学家在关注这种方法。

四、氧化-还原法

这种方法是目前最常用的方法。主要是生产成本低而且容易成功。在国内，科研工作者已经对这种方法做了深入的研究。石墨是一种不溶于水的物质,所以不止可以生产稳定的石墨烯悬浮液，还解决了石墨烯不容易分散的问题。这种方法就是将天然石墨与带有强酸和强氧化性的物质反应得到氧化石墨(GO)，再用超声分散方法生产出单层氧化石墨，之后还可以加入还原剂消除氧化石墨表面的含氧基团，如羟基、羧基、环氧等基团，从而得到石墨烯[2]。但这种方法对设备有极大的破坏，而且容易带来废液等污染以及制备的石墨烯存在缺陷，使石墨烯在工业中的应用受到了不小限制，所以科学家们仍在不断的改进中。