石墨烯:从基础到应用
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第2章 石墨烯的制备

张涛,卢文静,韩江丽,刘津欣,付磊

武汉大学化学与分子科学学院

早在1947年,就有人预言过石墨烯的存在以及其可能具有的诸多性质,但尝试制备石墨烯的科学家却很少。前苏联的力学“泰斗”朗道曾断言:“在有限温度下,任何二维的晶格体系都是不稳定的”。2004年Geim教授和Novoselov教授成功地制备出稳定存在的石墨烯[1],整个科学界都为之轰动,由此各个领域都掀起了一股关于二维材料的研究热潮。如果没有当时在实验室中剥离出的那片小小的石墨烯,便没有如今二维材料如此蓬勃的发展,由此可见石墨烯的成功制备所带来的巨大影响。随后的研究表明,石墨烯具有许多优异的性质,这进一步激发了人们对它的强烈兴趣。然而,了解如何制备石墨烯是研究其性质及应用的前提。此外,对于理论科学家而言,通晓石墨烯的制备方法有助于他们对不同方法制备的石墨烯做出合理的预期。本章对石墨烯不同的制备方法进行了总结,其中包括剥离法、SiC表面外延生长法、电弧放电法、氧化还原法、化学气相沉积法以及偏析生长法、自下而上合成法等其他方法。对于石墨烯的研究而言,制备与转移相辅相成、缺一不可,将石墨烯转移至不同的基底上对于它的理论研究及实际应用具有重要意义,因此本章最后一节还重点介绍了石墨烯的各种转移方法。