中国粉体网讯  人类经历了石器、陶器、铜器、铁器时代，正行进在以硅为主要物质载体的信息时代；而下一个量子时代哪种材料将崭露头角呢？很可能是石墨烯。

谈起石墨烯，业内人士都会竖起大拇指说这是一个“好东西”，它是可以改变世界的神奇物质。然而，就是这样一种神奇的物质在我国已发展十几年，却仍然面临产量有限的致命瓶颈。石墨烯的产业化是全世界的一个难题。换言之，石墨烯产业化破局还需技术革命。

众所周知，石墨层片之间以较弱的范德华力结合，计算表明分离石墨烯片层需要２ｅＶ•ｎｍ－２的能量。因此，石墨烯的制备就是利用机械、物理或化学的方法，实现石墨烯层片的有效分离（自上而下法），就像将一本书撕成一张张纸一样；或者从碳原子开始，在适当的条件下，自下而上地实现石墨烯片的自组装高效生长。

目前石墨烯常见的制备方法主要有：机械剥离法、氧化还原法、液相剥离法、层间化合物法、电弧法、碳纳米管法、化学气相沉积法、外延生长法、有机合成法等。

机械剥离法

氧化还原法

液相剥离法

液相剥离法是通过直接把石墨或石墨衍生物（膨胀石墨、氟化石墨插层复合物等）溶解到有机溶剂中，再利用高密度超声波、加热或气流作用得到一定浓度的单层或多层石墨烯溶液。目前常用的剥离体系有有机溶剂和助剂、水和表面活性剂溶液以及离子液体。

层间化合物法

以一种天然鳞片石墨为原料，石墨层与层之间插入一些非碳质的原子、分子、离子甚至原子团后，形成石墨插层复合物。

电弧法

电弧法被广泛应用于制备纳米材料，使用电弧法制备的石墨烯结构规则，晶型较好，有望获得较高的导电性和较好的电化学性能。

碳纳米管法

碳纳米管可以看做是由石墨烯卷曲而成的管状结构，将碳纳米管的侧壁沿着轴向剖开，即可得到石墨烯。

化学气相沉积法

化学气相沉积法（ＣＶＤ），是指反应物在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在衬底或者催化剂的表面，从而得到固体材料的方法。

外延生长法

外延生长法，是指在高温加热ＳｉＣ单晶体，使ＳｉＣ表面的Ｓｉ原子被蒸发而脱离表面，剩下的Ｃ原子通过自组形式重构，这样就可以得到基于ＳｉＣ衬底的石墨烯。

有机合成法

稠环芳烃是碳原子通过sp2杂化而形成的平面结构，其结构组成与石墨烯相同，将大量的稠环芳烃聚合在一起，即可构成石墨烯。

各种制备方法的优缺点

除此之外，石墨烯制备技术仍在突破。但是，没有量化生产，实验性材料将不会有生命力。目前而言。如何实现石墨稀的高性能低成本且稳定性高规模化制备是其应用的前提和保障，石墨烯依然，面临技术“掣肘”，高质量、低成本、提纯技术、应用技术以及环保性等亟待研究突破。

对此，许多国家正在争夺石墨烯技术的制高点。

欧洲石墨烯产业战略技术路线图

韩国石墨烯商业化方向示意图

韩国应用研究重点分析图

台湾石墨烯产业技术路线图

应对国际竞争，我国也在积极布局。2016年，由中国石墨烯产业技术创新战略联盟组织国内石墨烯专家规划了石墨烯产业技术路线图。

中国石墨烯产业技术路线图

我们期待，石墨烯突破技术瓶颈，借助“石墨烯+”的平台支撑，为一大批传统材料的性能提升与应用拓展提供有力支撑，同时衍生出一系列性能优异的新一代功能元器件，在锂离子电池、太阳能电池、超级电容器、传感器、生物医药、复合材料、环保、柔性显示、半导体行业等领域大展拳脚。

2018年4月24-25日，中国粉体网联合江苏省纳米技术产业创新中心、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，将于苏州金陵观园国际酒店举办“2018低维碳纳米材料制备及应用技术交流会”，会议旨在共同探讨低维碳材料现阶段的发展中所面临的机遇和挑战，分享最新的研究成果，共同推动其产业化进程。