贾子龙

石墨烯的研究进展及展望

贾子龙

（陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西 汉中 723001）

石墨烯是未来发展十分有潜力的一种新型二维蜂窝状炭质稳定晶体材料，有极好的导电导热性能，轻薄但强韧。近年来，石墨烯的制备方法层出不穷。本文综述石墨烯的几种主要制备方法，包括微机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法、化学气相沉积法（CVD）以及电弧法、化学分散法、有机合成法、液相分散法等。分析了各方法的优缺点，并对石墨烯的发展趋势及未来应用领域进行了展望。

石墨烯；制备方法；研究进展

近几年来，作为目前发现的相对最轻、最薄、最强韧、导电导热、透光性能极好的一种新型纳米材料，石墨烯成为目前的研究热点之一，其对未来的电子产业如超级计算机、晶体管、集成电路等有着深远的影响。石墨烯的理论研究时间很长，2004年由英国曼彻斯特大学的Novoselow等［1］利用胶带剥离高定向石墨的方法获得，之后Geim和Novoselov在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应，由此引发石墨烯的研究热潮。

石墨烯是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维蜂窝状炭质稳定晶体结构，其电子迁移速率达15000 cm2∙（V·s）-1［2］，热导率高达5000 W·（m·K）-1［3］，晶体薄膜厚度仅有0.335nm，光透射率为97.7 %，理论比表面积高达2600 m·g-1［4］，有较好的力学性能（1060 GPa），杨氏模量为1.0 TPa［5］。特殊的二维结构使其具有反常量子霍尔效应［6-7］、双极性电场效应［8］、室温量子轨道效应［9］、无损载流子运输［10］等独特的电学性质，并具有高模量、高轻度等力学性质。……