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石墨烯的制备及应用
石墨烯的制备及应用
石墨烯是一种由碳原子组成的单层蜂窝状结构，具有出色的热导率、电导率、机械强度和光学透明性等特点。因为其独特的性质，石墨烯在许多领域具有广泛的应用，例如电子学、化学、能源等。本文将重点介绍石墨烯的制备方法和应用领域。
石墨烯的制备方法
此时，我们讨论的制备方法是石墨烯未经功能化或修饰的未加工石墨烯。
1.机械剥离
机械剥离是第一次成功制备石墨烯的方法。它的原理基于石墨烯是由石墨堆积而成的层状物质，通过使用硅片或聚合物薄膜等材料，可以在石墨表面直接剥离出单层石墨烯。尽管这种方法制备的石墨烯石墨中不纯的，但它具有易操作、低成本和可大规模生产等有利因素。这种方法的主要缺点是成品的质量较低，难以控制其形状和尺寸。
2.化学气相沉积法
化学气相沉积法的原理是基于在高温条件下将石墨烯沉积在金属基板上，金属起到催化剂的作用。这种方法可以在石墨烯的成品质量方面更具有选择性，这种方法制备的石墨烯具有高质量、可控制性强和以单晶体形式存在等优点。但其缺点在于制备成本高、阀门维护成本高等。
3.热还原氧化图形法（TRGO）
TRGO的制备过程是首先通过石墨氧化法制备石墨烯氧化物（GO）未经那些步骤，则可以将其放入洗涤过的甲醇溶液中去掉残留的污染物可以过滤干燥，形成石墨烯氧化物薄膜，再在高温下还原石墨烯氧化物，即可得到TRGO。通过这种方法制备的石墨烯具有较高的结晶度和单层数、较大的颗粒尺寸、低等特点。
4.碳热还原法
碳热还原法是一种将硅和金属半导体氧化物还原成石墨烯单层的方法。在其中，金属为传热环境，硅为基底，利用简单高安全性、程度高的化学剂（碳氧物）也能够在简单操作才能的条件下完成碳热还原法的制备程序。同时，使用模板有利于控制石墨烯直径和图形，非常适用于新型电子元件和可穿着设备等产品的开发。
石墨烯的应用领域
1.电子学
石墨烯在电子学领域的应用非常广泛。透过用石墨烯制成FET！基于光电二极管和激光器的石墨烯新器件等，都表现出了石墨烯优异的电学性质。此外，石墨烯在生物和化学传感器领域也展现出了广泛的应用。
2.医药生物学方面
石墨烯在医药生物学方面也有广泛的应用。由于其高比表面积和高透明度（透过度高等因素），在药物递送和组织工程中发挥了重要作用。还应用于制造新的生物成像器材和试剂。
3.材料学和机械领域
石墨烯在材料学和机械领域的应用非常广泛。比如应用于基于石墨烯的纳米纤维来制造具有卓越机械强度的复合材料等，因而呈现线条条款自重度、具有抗强烈耐候性等优势。
结语
总之,石墨烯是具有非常独特而有吸引力的材料。它具有出色的电学性质，透过性尺寸，生物兼容性和热力性质等特点。目前已有许多制备技术被成功应用。石墨烯的研究仍在不断发掘新的应用领域。相信在不久的将来，石墨烯将更广泛地应用于人们的生活中。