石墨烯应用研究进展综述

石墨烯应用研究进展综述

●文／张文麓

中国船舶重工集团公司第七二五研究所

石墨烯是碳原子紧密堆积成单姆和康斯坦丁 诺沃肖洛夫，利用胶带石墨烯薄片尺寸不易控制。无法可靠

层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质剥离高定向石墨的方法获得真正能够地制造出长度足供应用的石墨薄片样

新材料，是构筑零维富勒烯、一维碳独立存在的二维石墨烯晶体。并发现本，不适合量产。取向附生法是利用生

纳米管、三维体相石墨等ｓｐ２杂化碳了石墨烯载流子的相对论粒子特性，长基质原子结构“种”出石墨烯，石墨

（即碳以双键相连或连接其他原子）才引发石墨烯研究热。这以后，制备石烯性能令人满意，但往往厚度不均匀。

的基本结构单元，具有一些奇特的物墨烯的新方法层出不穷，人们发现，将加热碳化硅法能可控地制备出单层或

理特性，包括：独特的载流子特性，这石墨烯带人工业化生产的领域已为时多层石墨烯，是一种非常新颖、对实现为相对论力学现象的研究提供了一不远了…。

石墨烯的实际应用非常重要的制备方

条重要途径。电子在石墨烯中传输的

法，但制备大面积具有单一厚度的石

阻力很小，在亚微米距离移动时没有

一．国外石墨烯应用研究进展

墨烯比较困难。

散射，具有很好的电子传输性质 力１．石墨烯制备方法

化学还原法能够低成本制备，但

学性能好、韧性好，有实验表明，它们石墨烯的制备方法主要有机械很难制备没有晶界的高品质石墨烯薄

每１００ｎｍ距离上承受的最大压力可达法和化学法２种。机械法包括微机械片。化学解理法是利用氧化石墨通过２．９Ｎ，石墨烯特有的能带结构使空穴分离法、取向附生法和加热碳化硅热还原方法制备石墨烯的方法，是一和电子相互分离，导致新电子传导现法．化学法包括化学还原法与化学解

种重要的石墨烯制备方法。化学气相

象的产生，如量子干涉效应、不规则量理法等旧１。

沉积法提供了一种可控制备石墨烯的

子霍尔效应等。石墨烯的理论研究已微机械分离法是直接将石墨烯有效方法，其最大优点在于可制备出有６０多年的历史，但直至２００４年，英薄片从较大的晶体上剪裁下来，可获面积较大的石墨烯片．缺点是必须在

国曼彻斯特大学物理学家安德烈 海

得高品质石墨烯，且成本低。但缺点是

高温下完成，且在制作过程中。石墨烯

撕脚■产业ＮＯ．７

２０１１—ｊ圜

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