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石墨烯提炼最好的方法

石墨烯提炼最好的方法

石墨烯的提炼方法有多种,以下是几种主流的石墨烯制备方法:

1. 微机械剥离法

使用透明胶带将高定向热解石墨片按压到其他表面上进行多次剥离,得到单层或数层的石墨烯。

优点:操作简单、制作样本质量高,但可控性差、尺寸小、成本高,不适合大规模生产。

2. 外延生长法

包括碳化硅外延生长法和金属催化外延生长法。

优点:可以大面积制备出均匀的石墨烯,但设备要求高。

3. 化学气相沉积法(CVD)

将碳氢化合物通入高温加热的金属基底表面反应后冷却,形成石墨烯。

优点:可以在较低温度下进行,降低能量消耗,易于分离,有利于后续加工。

4. 氧化还原法

将天然石墨氧化成氧化石墨,再通过物理剥离、高温膨胀等方法剥离,最后通过化学法还原得到石墨烯。

优点:操作简单、产量高,但产品质量较低,且使用强酸和强氧化剂,对环境造成污染。

5. 气氛-电弧法

由西安交通大学开发,可以实现石墨烯的快速制备,具有高效率、自动化、清洁无污染、材料纯度高。

6. 球磨剥离法

利用球磨过程中添加合适的溶剂,从厚石墨薄片中批量生产晶体结构完整的石墨烯薄片。

优点:低成本、适合大规模生产。

7. 液相溶剂剥离法

将石墨片或石墨衍生物分散于溶剂中,通过超声、加热等方法得到石墨烯。

优点:可以保持石墨烯结构和导电性能不被破坏,但可能会有团聚现象。

选择哪种方法取决于所需石墨烯的质量、产量、成本以及生产规模等因素。目前,CVD法和氧化还原法被认为是最有希望制备出高质量、大面积石墨烯的方法,也是产业化生产石墨烯薄膜最具潜力的方法

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