石墨烯可通过多种方法生产，每种方法都有其独特的优点和缺点。
最主要的方法包括机械剥离法、氧化石墨烯的液相剥离和还原法以及化学气相沉积法（CVD）。
其中，化学气相沉积法因能生产出适用于电子和传感器等先进应用的高质量石墨烯而特别受青睐。
5 种关键技术解析
1.机械剥离
这种方法是使用胶带将石墨烯层从石墨中物理分离出来。
这是一种简单的技术，但无法进行大规模生产。
它主要用于研究，以获得高质量的少层石墨烯样品。
2.液相剥离和还原氧化石墨烯（GO）
在这种方法中，氧化石墨烯分散在液体介质中，然后还原形成石墨烯。
与机械剥离法相比，该工艺的可扩展性更高，但由于还原过程中引入了缺陷，可能会导致石墨烯的导电性降低。
3.化学气相沉积（CVD）
化学气相沉积是目前工业化生产石墨烯的主要方法。
它涉及在金属基底（通常为铜或镍）上高温分解含碳气体（如甲烷）。
碳原子随后在基底上形成石墨烯层。
这种方法可以生产出均匀性好、缺陷密度低的高质量、大面积石墨烯薄膜。
该工艺需要精确控制气流、温度和压力等参数。
4.气相捕获法
这种技术用于合成单晶大晶粒石墨烯。
它涉及一个特定的装置，将铜箔暴露在一种气体混合物中，这种气体混合物有利于石墨烯大颗粒花形晶粒的生长。
这种方法特别适用于需要晶界最小的高质量石墨烯的应用。
5.在不同基底上生长
在 CVD 过程中，基底（如铜或镍）的选择会极大地影响石墨烯的质量和特性。
铜因其能生产缺陷较少的单层石墨烯而受到青睐，而镍则能生长多层石墨烯。
基底在控制碳原子的扩散和沉淀方面起着至关重要的作用，而碳原子的扩散和沉淀最终决定了石墨烯的质量。
总之，虽然机械剥离和液相剥离对研究和小规模应用很有用，但 CVD 是大规模生产高质量石墨烯的最有效方法。
气相捕获等先进技术的发展进一步增强了 CVD 的能力，使其能够生产出具有特定性能的石墨烯，以满足各种应用的需要。
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