自上而下的石墨烯合成法主要是通过剥离石墨来生产石墨烯粉末和纳米颗粒。
这种方法的特点是简单可靠，因此成为生产石墨烯的首选方法，尤其是在中短期内，可用于各种应用。
自上而下法概述
合成石墨烯的自上而下法首先从石墨开始，石墨是一种由石墨烯层堆叠而成的碳晶体。
在此过程中，需要对这些层进行剥离，以分离出单层或少层石墨烯薄片。
这种方法的优势在于易于实施，而且起始材料石墨的成本相对较低。
详细说明
1.起始材料
石墨是一种天然矿物，由排列成六边形晶格的碳原子层组成。
每层只有一个原子厚，通过微弱的范德华力结合在一起，称为石墨烯。
2.剥离过程
石墨的剥离包括机械、化学或电化学方法来分离石墨烯层。
机械剥离法，如苏格兰胶带法，虽然简单，但无法推广。
液相剥离等化学方法是将石墨分散在溶剂中，然后使用超声或化学插层来分离石墨烯层。
3.产品特性
自上而下法通常可获得数十微米大小的石墨烯薄片。
这些片状石墨烯的层数不易控制，对于需要特定层数或大型连续石墨烯片的应用来说，这可能是一个限制。
4.应用和限制
通过自上而下法生产的石墨烯应用广泛，包括能量存储、聚合物复合材料、涂层和热管理。
然而，在微电子和光电子领域的应用中，需要大面积、高质量且缺陷极少的石墨烯，自上而下法往往达不到要求。
这是因为剥离出来的石墨烯往往是多晶体，其晶界和缺陷会影响其电子特性。
5.市场和前景
尽管自上而下法有其局限性，但预计在中短期内将主导石墨烯市场，据预测，未来十年的收入将超过 6 亿美元。
这归功于该方法的可扩展性以及不需要极高质量石墨烯的广泛应用。
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