石墨烯的制备及应用现状

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1、万方数据2013年第3期总第156期炭素CARBON·15‘文章编号：1001—8948(2013)03—0015一06石墨烯的制备及应用现状陈阳，隋志军(华东理工大学化工学院，上海200237)摘要：石墨烯具有独特的结构和性质，从石墨烯的成果获得诺贝尔奖以来，其相关研究便引起人们的极大兴趣。本文总结近年石墨烯的研究现状，比较全面地介绍了石墨烯的制备方法和其应用情况。详细介绍了微机械剥离法，液相或气相直接剥离法．氧化还原法。化学气相沉积法，取向附生法，晶体外延生长法，化学分散法，电化学方法，电弧法，爆炸法，自组装法制

2、备石墨烯。以及石墨烯在催化过程，太阳能电池，电子信息，电化学，生物医药等方面的应用。结合本课题组的应用主要用于催化反方向，作了一定的描述。关键词：石墨烯：制备；应用；催化DOI：10．3969／j．issnl001—8948．2013．03—003中图分类号：TQ323文献标识码：APreparationandapplicationofgrapheneCHENYang，SUIZhi_jun(EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)A

3、bstract：GraphenehasuniquestrIlctureandpropenies．TheresearchofgraphenehasarousedgreatinterestsincetheNobelPrize—winningaboutgraphenewasawarded．Thegrapheneresearchandamorecomprehensivedescriptionofthegraphenepreparationmethodsanditsapplicationsinrecentyearswassum

4、marizedinthispaper．Prepamtionmethods，suchasmicromechanicalpeelingmethod，thedirectremovaloftheliquidorvaporphasemethod，oxidation—reductionmethod，achemicalvapordepositionmethod，theepitaxialmethod，theepitaxialgrowthmethod，thechemicaldispersingmethod，electrochemica

5、lmethod，anarcmethod，explosionmethod，selfgrapheneassembledwerereviewed．Grapheneinthecatalyticprocess，solarcells，electronic，electrochemical，bio—medicine，andotheraspectsoftheapplicationswereintJ．oduced．Combinedwiththeapplicationsinourresearchgroupmainlyusedtocatal

6、yzetheoppositedirection，itwasmadeacertaindescription．Keywords：grapheme；pmparati(1n；application；catalysis1前言石墨烯是单原子厚度的二维碳原子晶体，被认为是富勒烯、碳纳米管和石墨的基本结构单元⋯。它可以组装成零维的富勒烯，卷成一维的纳米管或堆叠成三维的石墨Ⅲ。2004年，英国曼彻斯特大学的Geim研究小组首次制备出稳定的石墨烯，推翻了经典的“热力学涨落不允许二维晶体在有限温度下自由存在”的理论，震撼了整个物理界p】，

7、引发了石墨烯的研究热潮【2】。这是目前世界上最薄的材料一单原子厚度的材料。这种特殊结构蕴含了丰富而新奇的物理现象，使石墨烯表现出许多优异性质H“】。由图l可以看出他们的关系。石墨烯具有优异的导电性能，导热性能，超高的比表面积，杨氏模量和收稿日期：2013—03一19通讯作者：隋志军，教授作者简介：陈阳(1989一)，男，硕士，研究方向：化学工程。E—mail：cv2408@163mm万方数据‘16·炭素2013年断裂强度都非常高，石墨烯的原子尺寸结构非常特殊，必须用量子场论才能描绘。还具有完美的量子隧道效应、半整数量

8、子霍尔效应、永不消失的电导率等一系列性质【7】。正是因为石墨烯具有这么多的优异性能可能成为一种未来材料，展现了其在电子、信息、医药、化工、能源、材料、生命科学等方面的巨大应用前景，所以在化学、物理、材料界人们对它的研究热情非常大。graphene(2dimensions)厂—————厂————]0dimension1dimension3dime