石墨烯可以通过以下几种方法提取:
机械剥离法
利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动,将石墨烯层从石墨中剥离出来。
优点是能够获得高质量的石墨烯,缺陷较少,但产量较低,难以大规模生产。
化学气相沉积法(CVD)
在特定的反应条件下,让含碳气体在基底表面分解,从而生长出石墨烯。
能够制备大面积、高质量的石墨烯薄膜,但设备成本高,工艺复杂,需要精确控制反应条件。
氧化还原法
将天然石墨氧化成氧化石墨,然后通过化学方法将氧化石墨还原,得到石墨烯。
成本相对较低,产量较大,适合大规模生产,但可能对环境造成污染。
溶剂剥离法
利用溶剂的作用将石墨烯从石墨中分离出来。
成本受溶剂选择和回收的影响。
SiC外延生长法
在超高真空的高温环境下,使硅原子升华脱离材料,剩下的碳原子通过自组形式重构,从而得到基于SiC衬底的石墨烯。
可以获得高质量的石墨烯,但对设备要求较高。
从天然矿物中提取
例如,通过机械分散法从天然矿物次闪石中提取石墨烯。
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景