晏伯武

(湖北理工学院 计算机学院，湖北 黄石 435003)

0 引 言

三维石墨烯(3D G)是由二维石墨烯组成的多孔结构材料，与二维石墨烯相比，具有更高的机械强度、比表面积、电子传导能力、多孔结构等性能。这些相关性能使得三维石墨烯具有更好的应用，而且还可以和其它材料制备复合材料，如可以和活性物质银纳米颗粒组合成复合物等等，制备出具有更优异性能的复合材料，制备出许多优异的器件，应用于环境、能源，传感等方面，由此三维石墨烯的研制和应用研究成为现今材料领域的研究热点之一[1]。本文综述了石墨烯的制备，尤其是三维石墨烯的制备、特性和应用，并对三维石墨烯的制备、应用等方面面临的挑战和发展前景进行了探讨。

1 制备方法

石墨烯的制备方法可分为机械制备法和化学制备法，机械法主要有微机械剥离法、溶剂剥离法和微波剥离法等，其中微机械剥离法主要采用胶带和丙酮等简单工艺，制备的石墨烯质量高但尺寸小、产量低、偶然性大、成本低[2-3]。溶剂剥离法主要采用溶剂作用和超声处理完成，微波剥离法主要采用碳酸氢铵作为剥离剂[4]。三种剥离法均产量低，难以量产。

化学方法主要有：化学气相沉积法(CVD)、氧化-还原石墨烯法、外延生长法、轴向剖开碳纳米管法、溶剂/水热法、定向流动组装法等方法。CVD采用金属衬底、烷类气体及固体碳聚体来进行，其优点是可大面积成型，可控成型均匀性好高质量石墨烯，不足之处是成本高、不易转移、工艺复杂，周期长。……